車両用駆動装置の制御装置
【課題】 駆動装置を小型化できたり、或いは燃費が向上させられる車両用駆動装置を提供するとともに、その駆動装置の制御時にショックが抑制される制御装置を提供する。
【解決手段】 係合装置（切換クラッチＣ０或いは切換ブレーキＢ０）を備えることで、変速機構１０が無段変速状態と有段変速状態とに切り換えられて、電気的に変速比が変更させられる変速機の燃費改善効果と機械的に動力を伝達する歯車式伝動装置の高い伝達効率との両長所を兼ね備えた駆動装置が得られる。また、変速機構１０の無段変速状態と有段変速状態との切換えに際して、駆動力源トルク変化抑制制御手段８２によりエンジントルクＴＥの変化が抑制された状態で係合装置の解放と係合とが切り換えられると共に第１電動機Ｍ１による反力トルクの有無が切り換えられて係合装置と第１電動機Ｍ１との間でトルクが受け渡されるので、無段変速状態と有段変速状態との切換えショックが抑制される。
【解決手段】 係合装置（切換クラッチＣ０或いは切換ブレーキＢ０）を備えることで、変速機構１０が無段変速状態と有段変速状態とに切り換えられて、電気的に変速比が変更させられる変速機の燃費改善効果と機械的に動力を伝達する歯車式伝動装置の高い伝達効率との両長所を兼ね備えた駆動装置が得られる。また、変速機構１０の無段変速状態と有段変速状態との切換えに際して、駆動力源トルク変化抑制制御手段８２によりエンジントルクＴＥの変化が抑制された状態で係合装置の解放と係合とが切り換えられると共に第１電動機Ｍ１による反力トルクの有無が切り換えられて係合装置と第１電動機Ｍ１との間でトルクが受け渡されるので、無段変速状態と有段変速状態との切換えショックが抑制される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、差動作用により変速機構として機能する差動機構を備える車両用駆動装置において、特に、電動機などを小型化する技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
エンジンの出力を第１電動機および出力軸へ分配する差動機構と、その差動機構の出力軸と駆動輪との間に設けられた第２電動機とを、備えた車両用駆動装置が知られている。例えば、特許文献１に記載されたハイブリッド車両用駆動装置がそれである。このようなハイブリッド車両用駆動装置では差動機構が例えば遊星歯車装置で構成され、その差動作用によりエンジンからの動力の主部を駆動輪へ機械的に伝達し、そのエンジンからの動力の残部を第１電動機から第２電動機への電気パスを用いて電気的に伝達することにより電気的に変速比が変更される変速機例えば電気的な無段変速機として機能させられ、エンジンを最適な作動状態に維持しつつ車両を走行させるように制御装置により制御されて燃費が向上させられる。
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−２３２７号公報
【特許文献２】特開２０００−３４６１８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一般に、無段変速機は車両の燃費を良くする装置として知られている一方、有段式自動変速機のような歯車式伝動装置は伝達効率が良い装置として知られている。しかし、それ等の長所を兼ね備えた動力伝達機構は未だ存在しなかった。例えば、上記のような従来の車両用駆動装置では、第１電動機から第２電動機への電気エネルギの電気パスすなわち車両の駆動力の一部を電気エネルギで伝送する伝送路を含むため、エンジンの高出力化に伴ってその第１電動機を大型化させねばならないとともに、その第１電動機から出力される電気エネルギにより駆動される第２電動機も大型化させねばならないので、駆動装置が大きくなるという問題があった。或いは、エンジンの出力の一部が一旦電気エネルギに変換されて駆動輪に伝達されるので、高速走行などのような車両の走行条件によってはかえって燃費が悪化する可能性があった。上記動力分配機構が電気的に変速比が変更される変速機例えば電気的ＣＶＴと称されるような無段変速機として使用される場合も、同様の課題があった。また、一般に、車両用駆動装置の制御の際にはショックができるだけ小さいことが望まれており、上述した課題を解決できるような車両用駆動装置においても、同様にその駆動装置の制御時にショックの発生が抑制されるような制御装置が望まれる。
【０００５】
本発明は以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、駆動装置を小型化できたり、あるいはまた、燃費が向上させられる車両用駆動装置を提供するとともに、その車両用駆動装置の制御時にショックが抑制される制御装置を提供することにある。
【０００６】
本発明者等は、以上の課題を解決するために種々検討を重ねた結果、第１電動機および第２電動機は、エンジン出力が比較的小さい常用出力域ではそれほどの大きさを要しないが、高出力走行時のようにエンジンの高出力域例えば最大出力域であるときにはそれに見合う容量或いは出力を備えるために大きなものが必要となることから、そのようなエンジンの出力が大きい領域であるときには、専ら機械的な動力伝達経路でエンジンの出力を駆動輪へ伝達するような状態とすると、第１電動機および第２電動機が小型となって車両の駆動装置がコンパクトとなるという点を見いだした。あるいはまた、同様に専ら機械的な動力伝達経路でエンジンの出力を駆動輪へ伝達するような状態とすると、高速走行時には、エンジンの出力の一部が第１電動機により一旦電気エネルギに変換されて第２電動機により駆動輪に動力伝達するための電気パスが無くなって動力と電気との間の変換損失が抑制されるので燃費が一層向上するという点を見いだした。本発明は、このような知見に基づいて、専ら機械的な動力伝達経路でエンジンの出力を駆動輪へ伝達するような状態とすることができる駆動装置が為されたものであり、その駆動装置においてショックの発生を抑制することができる制御装置が為されたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
すなわち、請求項１にかかる発明の要旨とするところは、駆動力源の出力を第１電動機および伝達部材へ分配する差動機構とその伝達部材から駆動輪への動力伝達経路に設けられた第２電動機とを有して電気的な無段変速機として作動可能な無段変速部を備えた車両用駆動装置の制御装置であって、(a) 前記差動機構に備えられ、前記無段変速部を電気的な無段変速作動可能な無段変速状態とその電気的な無段変速作動不能な有段変速状態とに選択的に切り換えるための係合装置と、(b) その係合装置による前記無段変速状態と前記有段変速状態との切換えに際して、前記駆動力源の出力トルクの変化を抑制する駆動力源トルク変化抑制制御手段とを、含むことにある。
【発明の効果】
【０００８】
このようにすれば、係合装置により、車両の駆動装置内の無段変速部が、電気的な無段変速作動可能な無段変速状態と、その電気的な無段変速作動不能な有段変速状態とに選択的に切り換えられることから、電気的に変速比が変更させられる変速機の燃費改善効果と機械的に動力を伝達する歯車式伝動装置の高い伝達効率との両長所を兼ね備えた駆動装置が得られる。例えば、車両の低中速走行および低中出力走行となるようなエンジンの常用出力域では、上記無段変速部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、高速走行では無段変速部が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の出力が駆動輪へ伝達されて電気的に変速比が変更させられる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るので、燃費が向上させられる。また、高出力走行では上記無段変速部が有段変速状態とされるので、電気的に変速比が変更させられる変速機として作動させる領域が車両の低中速走行および低中出力走行となって、電動機が発生すべき電気的エネルギ換言すれば電動機が伝える電気的エネルギの最大値を小さくできてその電動機或いはそれを含む車両の駆動装置が一層小型化される。
【０００９】
また、前記無段変速状態と前記有段変速状態との切換えのために、係合装置の解放と係合とが切り換えられると共に第１電動機による反力トルクの有無が切り換えられて係合装置と第１電動機との間でトルクが受け渡されるが、その無段変速状態と有段変速状態との切換えに際して、駆動力源トルク変化抑制制御手段により駆動力源の出力トルクの変化が抑制されるので、第１電動機による反力トルクの変化或いは係合装置による伝達トルクの変化が抑制され、係合装置と第１電動機との間で円滑にトルクが受け渡されて無段変速状態と有段変速状態との切換えに伴う切換えショックが抑制される。
【００１０】
また、請求項２にかかる発明の要旨とするところは、駆動力源の出力を第１電動機および伝達部材へ分配する差動機構とその伝達部材から駆動輪への動力伝達経路に設けられた第２電動機とを備えた車両用駆動装置の制御装置であって、(a) 前記差動機構に備えられ、その差動機構を差動作用が働く差動状態とその差動作用を不能とするロック状態とに選択的に切り換えるための係合装置と、(b) その係合装置による前記差動状態と前記ロック状態との切換えに際して、前記駆動力源の出力トルクの変化を抑制する駆動力源トルク変化抑制制御手段とを、含むことにある。
【００１１】
このようにすれば、係合装置により、車両の駆動装置内の差動機構が、差動作用が働く差動状態と、その差動作用を不能とするロック状態とに選択的に切り換えられることから、電気的に変速比が変更させられる変速機の燃費改善効果と機械的に動力を伝達する歯車式伝動装置の高い伝達効率との両長所を兼ね備えた駆動装置が得られる。例えば、車両の低中速走行および低中出力走行となるようなエンジンの常用出力域では、上記差動機構が差動状態とされて車両の燃費性能が確保されるが、高速走行では差動機構がロック状態とされ専ら機械的な動力伝達経路でエンジンの出力が駆動輪へ伝達されて電気的に変速比が変更させられる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るので、燃費が向上させられる。また、高出力走行では上記差動機構がロック状態とされるので、電気的に変速比が変更させられる変速機として作動させる領域が車両の低中速走行および低中出力走行となって、電動機が発生すべき電気的エネルギ換言すれば電動機が伝える電気的エネルギの最大値を小さくできてその電動機或いはそれを含む車両の駆動装置が一層小型化される。
【００１２】
また、前記差動状態と前記ロック状態との切換えのために、係合装置の解放と係合とが切り換えられると共に第１電動機による反力トルクの有無が切り換えられて係合装置と第１電動機との間でトルクが受け渡されるが、その差動状態とロック状態との切換えに際して、駆動力源トルク変化抑制制御手段により駆動力源の出力トルクの変化が抑制されるので、第１電動機による反力トルクの変化或いは係合装置による伝達トルクの変化が抑制され、係合装置と第１電動機との間で円滑にトルクが受け渡されて差動状態とロック状態との切換えに伴う切換えショックが抑制される。
【００１３】
また、請求項３にかかる発明では、前記駆動力源トルク変化抑制制御手段は、前記駆動力源の出力トルクの変化が予め記憶された所定値より大きいときにその駆動力源の出力トルクの変化を抑制するものである。このようにすれば、所定値以上の駆動力源の出力トルクの変化が駆動力源トルク変化抑制制御手段により抑制されて、駆動力源の出力トルクの変化が大きい程大きくされる無段変速状態と有段変速状態との切換えに伴う切換えショック或いは差動状態とロック状態との切換えに伴う切換えショックが抑制される。
【００１４】
また、請求項４にかかる発明では、前記駆動力源トルク変化抑制制御手段は、前記係合装置の応答性が遅いときに前記駆動力源の出力トルクの変化を抑制するものである。このようにすれば、係合装置の応答性が遅い程大きくされる駆動力源の出力トルクの変化が駆動力源トルク変化抑制制御手段により抑制されて、無段変速状態と有段変速状態との切換えに伴う切換えショック或いは差動状態とロック状態との切換えに伴う切換えショックが抑制される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
ここで、好適には、請求項１に係る駆動装置において、前記無段変速部は、前記係合装置により前記差動機構が差動作用が働く差動状態とされることで無段変速状態とされ、その差動作用を不能とするロック状態とされることで有段変速状態とされるものである。このようにすれば、無段変速部が、無段変速状態と有段変速状態とに切り換えられる。
【００１６】
また、好適には、前記差動機構は、エンジンに連結された第１要素と前記第１電動機に連結された第２要素と前記伝達部材に連結された第３要素とを有するものであり、前記係合装置は、前記差動状態とするためにその第１要素乃至第３要素を相互に相対回転可能とし、前記ロック状態とするためにその第１要素乃至第３要素を共に一体回転させるか或いはその第２要素を非回転状態とするものである。このようにすれば、差動機構が差動状態とロック状態とに切り換えられるように構成される。
【００１７】
また、好適には、前記係合装置は、前記第１要素乃至第３要素を共に一体回転させるために前記第１要素乃至第３要素のうちの少なくとも２つを相互に連結するクラッチおよび／または前記第２要素を非回転状態とするために前記第２要素を非回転部材に連結するブレーキを備えたものである。このようにすれば、差動機構が差動状態とロック状態とに簡単に切り換えられるように構成される。
【００１８】
ここで、好適には、前記差動機構は、前記クラッチおよび前記ブレーキの解放により前記第１回転要素乃至第３回転要素を相互に相対回転可能な差動状態とされ、前記クラッチの係合により変速比が１である変速機とされるか、或いは前記ブレーキの係合により変速比が１より小さい増速変速機とされるものである。このようにすれば、差動機構が差動状態とロック状態とに切り換えられるように構成されるとともに、単段または複数段の定変速比を有する変速機としても構成され得る。
【００１９】
また、好適には、前記差動機構動は遊星歯車装置であり、前記第１要素はその遊星歯車装置のキャリヤであり、前記第２要素はその遊星歯車装置のサンギヤであり、前記第３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、前記差動機構の軸方向寸法が小さくなる。また、差動機構が１つの遊星歯車装置によって簡単に構成され得る。
【００２０】
また、好適には、前記遊星歯車装置はシングルピニオン型遊星歯車装置である。このようにすれば、前記差動機構の軸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。
【００２１】
また、好適には、前記伝達部材と前記駆動輪との間の動力伝達経路の一部を構成する自動変速部を備え、その自動変速部の変速比と前記無段変速部或いは前記差動機構の変速比とに基づいて前記駆動装置の総合変速比が形成されるものである。このようにすれば、自動変速部の変速比を利用することによって駆動力が幅広く得られるようになるので、無段変速部或いは差動機構における電気的な無段変速制御の効率が一層高められる。
【００２２】
また、好適には、前記自動変速部は有段式自動変速機である。このようにすれば、無段変速部の無段変速状態或いは差動機構の差動状態において無段変速部或いは差動機構と有段式自動変速機とで無段変速機が構成され、無段変速部の有段変速状態或いは差動機構のロック状態において無段変速部或いは差動機構と有段式自動変速機とで有段変速機が構成される。
【００２３】
以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。
【実施例１】
【００２４】
図１は、本発明の一実施例である制御装置が適用されるハイブリッド車両の駆動装置の一部を構成する変速機構１０を説明する骨子図である。図１において、変速機構１０は車体に取り付けられる非回転部材としてのトランスミッションケース１２（以下、ケース１２という）内において共通の軸心上に配設された入力回転部材としての入力軸１４と、この入力軸１４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）を介して直接に連結された無段変速部１１と、その無段変速部１１と駆動輪３８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有段式の自動変速機としての自動変速部２０と、この自動変速部２０に連結されている出力回転部材としての出力軸２２とを直列に備えている。この変速機構１０は、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３８との間に設けられて、図５に示すようにエンジン８からの動力を駆動装置の他の一部として動力伝達経路の一部を構成する差動歯車装置（終減速機）３６および一対の車軸等を順次介して一対の駆動輪３８へ伝達する。なお、変速機構１０はその軸心に対して対称的に構成されているため、図１の変速機構１０を表す部分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。また、上述のように本実施例の変速機構１０においてはエンジン８と無段変速部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、上記脈動吸収ダンパーなどを介する連結は直結的に含まれる。
【００２５】
無段変速部１１は、第１電動機Ｍ１と、入力軸１４に入力されたエンジン８の出力を機械的に分配する機械的機構であってエンジン８の出力を第１電動機Ｍ１および伝達部材１８に分配する差動機構としての動力分配機構１６と、伝達部材１８と一体的に回転するように設けられている第２電動機Ｍ２とを備えている。なお、この第２電動機Ｍ２は伝達部材１８から駆動輪３８までの間の動力伝達経路を構成するいずれの部分に設けられてもよい。本実施例の第１電動機Ｍ１および第２電動機Ｍ２は発電機能をも有する所謂モータジェネレータであるが、第１電動機Ｍ１は反力を発生させるためのジェネレータ（発電）機能を少なくとも備え、第２電動機Ｍ２は走行用の駆動力源として駆動力を出力するためのモータ（電動機）機能を少なくとも備える。
【００２６】
動力分配機構１６は、例えば「０．４１８」程度の所定のギヤ比ρ１を有するシングルピニオン型の第１遊星歯車装置２４と、切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０とを主体的に備えている。この第１遊星歯車装置２４は、第１サンギヤＳ１、第１遊星歯車Ｐ１、その第１遊星歯車Ｐ１を自転および公転可能に支持する第１キャリヤＣＡ１、第１遊星歯車Ｐ１を介して第１サンギヤＳ１と噛み合う第１リングギヤＲ１を回転要素（要素）として備えている。第１サンギヤＳ１の歯数をＺＳ１、第１リングギヤＲ１の歯数をＺＲ１とすると、上記ギヤ比ρ１はＺＳ１／ＺＲ１である。
【００２７】
この動力分配機構１６においては、第１キャリヤＣＡ１は入力軸１４すなわちエンジン８に連結され、第１サンギヤＳ１は第１電動機Ｍ１に連結され、第１リングギヤＲ１は伝達部材１８に連結されている。また、切換ブレーキＢ０は第１サンギヤＳ１とケース１２との間に設けられ、切換クラッチＣ０は第１サンギヤＳ１と第１キャリヤＣＡ１との間に設けられている。それら切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０が解放されると、動力分配機構１６は第１遊星歯車装置２４の３要素である第１サンギヤＳ１、第１キャリヤＣＡ１、第１リングギヤＲ１がそれぞれ相互に相対回転可能とされて差動作用が作動可能なすなわち差動作用が働く差動状態とされることから、エンジン８の出力が第１電動機Ｍ１と伝達部材１８とに分配されるとともに、分配されたエンジン８の出力の一部で第１電動機Ｍ１から発生させられた電気エネルギで蓄電されたり第２電動機Ｍ２が回転駆動されるので、例えば所謂無段変速状態（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無段変速部１１がその変速比γ０（入力軸１４の回転速度／伝達部材１８の回転速度）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。
【００２８】
この状態で、上記切換クラッチ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は前記差動作用が不能な非差動状態とされる。具体的には、上記切換クラッチＣ０が係合させられて第１サンギヤＳ１と第１キャリヤＣＡ１とが一体的に係合させられると、動力分配機構１６は第１遊星歯車装置２４の３要素である第１サンギヤＳ１、第１キャリヤＣＡ１、第１リングギヤＲ１が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、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、無段変速部１１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、上記切換クラッチＣ０に替えて切換ブレーキＢ０が係合させられて第１サンギヤＳ１がケース１２に連結させられると、動力分配機構１６は第１サンギヤＳ１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、第１リングギヤＲ１は第１キャリヤＣＡ１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、無段変速部１１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。このように、本実施例では、上記切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０は、無段変速部１１を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（差動状態）と、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。
【００２９】
自動変速部２０は、シングルピニオン型の第２遊星歯車装置２６、シングルピニオン型の第３遊星歯車装置２８、およびシングルピニオン型の第４遊星歯車装置３０を備えている。第２遊星歯車装置２６は、第２サンギヤＳ２、第２遊星歯車Ｐ２、その第２遊星歯車Ｐ２を自転および公転可能に支持する第２キャリヤＣＡ２、第２遊星歯車Ｐ２を介して第２サンギヤＳ２と噛み合う第２リングギヤＲ２を備えており、例えば「０．５６２」程度の所定のギヤ比ρ２を有している。第３遊星歯車装置２８は、第３サンギヤＳ３、第３遊星歯車Ｐ３、その第３遊星歯車Ｐ３を自転および公転可能に支持する第３キャリヤＣＡ３、第３遊星歯車Ｐ３を介して第３サンギヤＳ３と噛み合う第３リングギヤＲ３を備えており、例えば「０．４２５」程度の所定のギヤ比ρ３を有している。第４遊星歯車装置３０は、第４サンギヤＳ４、第４遊星歯車Ｐ４、その第４遊星歯車Ｐ４を自転および公転可能に支持する第４キャリヤＣＡ４、第４遊星歯車Ｐ４を介して第４サンギヤＳ４と噛み合う第４リングギヤＲ４を備えており、例えば「０．４２１」程度の所定のギヤ比ρ４を有している。第２サンギヤＳ２の歯数をＺＳ２、第２リングギヤＲ２の歯数をＺＲ２、第３サンギヤＳ３の歯数をＺＳ３、第３リングギヤＲ３の歯数をＺＲ３、第４サンギヤＳ４の歯数をＺＳ４、第４リングギヤＲ４の歯数をＺＲ４とすると、上記ギヤ比ρ２はＺＳ２／ＺＲ２、上記ギヤ比ρ３はＺＳ３／ＺＲ３、上記ギヤ比ρ４はＺＳ４／ＺＲ４である。
【００３０】
自動変速部２０では、第２サンギヤＳ２と第３サンギヤＳ３とが一体的に連結されて第２クラッチＣ２を介して伝達部材１８に選択的に連結されるとともに第１ブレーキＢ１を介してケース１２に選択的に連結され、第２キャリヤＣＡ２は第２ブレーキＢ２を介してケース１２に選択的に連結され、第４リングギヤＲ４は第３ブレーキＢ３を介してケース１２に選択的に連結され、第２リングギヤＲ２と第３キャリヤＣＡ３と第４キャリヤＣＡ４とが一体的に連結されて出力軸２２に連結され、第３リングギヤＲ３と第４サンギヤＳ４とが一体的に連結されて第１クラッチＣ１を介して伝達部材１８に選択的に連結されている。このように、自動変速部２０と伝達部材１８とは自動変速部２０の変速段を成立させるために用いられる第１クラッチＣ１または第２クラッチＣ２を介して選択的に連結されている。言い換えれば、第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２は、伝達部材１８と自動変速部２０との間すなわち無段変速部１１（伝達部材１８）と駆動輪３８との間の動力伝達経路を、その動力伝達経路の動力伝達を可能とする動力伝達可能状態と、その動力伝達経路の動力伝達を遮断する動力伝達遮断状態とに選択的に切り換える係合装置として機能している。つまり、第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２の少なくとの一方が係合されることで上記動力伝達経路が動力伝達可能状態とされ、或いは第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２が解放されることで上記動力伝達経路が動力伝達遮断状態とされる。
【００３１】
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、および第３ブレーキＢ３は従来の車両用自動変速機においてよく用いられている油圧式摩擦係合装置であって、互いに重ねられた複数枚の摩擦板が油圧アクチュエータにより押圧される湿式多板型や、回転するドラムの外周面に巻き付けられた１本または２本のバンドの一端が油圧アクチュエータによって引き締められるバンドブレーキなどにより構成され、それが介装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。
【００３２】
以上のように構成された変速機構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、および第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）のいず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および切換ブレーキＢ０が備えられており、切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０の何れかが係合作動させられることによって、無段変速部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。したがって、変速機構１０では、切換クラッチＣ０および切換ブレーキ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無段変速部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および切換ブレーキ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無段変速部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、変速機構１０は、切換クラッチＣ０および切換ブレーキ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および切換ブレーキ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、無段変速部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。
【００３３】
例えば、変速機構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および第３ブレーキＢ３の係合により、変速比γ１が最大値例えば「３．３５７」程度である第１速ギヤ段が成立させられ、切換クラッチＣ０、第１クラッチＣ１および第２ブレーキＢ２の係合により、変速比γ２が第１速ギヤ段よりも小さい値例えば「２．１８０」程度である第２速ギヤ段が成立させられ、切換クラッチＣ０、第１クラッチＣ１および第１ブレーキＢ１の係合により、変速比γ３が第２速ギヤ段よりも小さい値例えば「１．４２４」程度である第３速ギヤ段が成立させられ、切換クラッチＣ０、第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２の係合により、変速比γ４が第３速ギヤ段よりも小さい値例えば「１．０００」程度である第４速ギヤ段が成立させられ、第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、および切換ブレーキ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および第３ブレーキＢ３の係合により、変速比γＲが第１速ギヤ段と第２速ギヤ段との間の値例えば「３．２０９」程度である後進ギヤ段が成立させられる。なお、ニュートラル「Ｎ」状態とする場合には、例えば切換クラッチＣ０のみが係合される。
【００３４】
しかし、変速機構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および切換ブレーキＢ０が共に解放される。これにより、無段変速部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。したがって、その各ギヤ段の間が無段的に連続変化可能な変速比となって変速機構１０全体としてのトータル変速比（総合変速比）γＴが無段階に得られるようになる。
【００３５】
図３は、差動部或いは第１変速部として機能する無段変速部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とから構成される変速機構１０において、ギヤ段毎に連結状態が異なる各回転要素の回転速度の相対関係を直線上で表すことができる共線図を示している。この図３の共線図は、各遊星歯車装置２４、２６、２８、３０のギヤ比ρの関係を示す横軸と、相対的回転速度を示す縦軸とから成る二次元座標であり、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。
【００３６】
また、無段変速部１１を構成する動力分配機構１６の３つの要素に対応する３本の縦線Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３は、左側から順に第２回転要素（第２要素）ＲＥ２に対応する第１サンギヤＳ１、第１回転要素（第１要素）ＲＥ１に対応する第１キャリヤＣＡ１、第３回転要素（第３要素）ＲＥ３に対応する第１リングギヤＲ１の相対回転速度を示すものであり、それらの間隔は第１遊星歯車装置２４のギヤ比ρ１に応じて定められている。さらに、自動変速部２０の５本の縦線Ｙ４、Ｙ５、Ｙ６、Ｙ７、Ｙ８は、左から順に、第４回転要素（第４要素）ＲＥ４に対応し且つ相互に連結された第２サンギヤＳ２および第３サンギヤＳ３を、第５回転要素（第５要素）ＲＥ５に対応する第２キャリヤＣＡ２を、第６回転要素（第６要素）ＲＥ６に対応する第４リングギヤＲ４を、第７回転要素（第７要素）ＲＥ７に対応し且つ相互に連結された第２リングギヤＲ２、第３キャリヤＣＡ３、第４キャリヤＣＡ４を、第８回転要素（第８要素）ＲＥ８に対応し且つ相互に連結された第３リングギヤＲ３、第４サンギヤＳ４をそれぞれ表し、それらの間隔は第２、第３、第４遊星歯車装置２６、２８、３０のギヤ比ρ２、ρ３、ρ４に応じてそれぞれ定められている。共線図の縦軸間の関係においてサンギヤとキャリヤとの間が「１」に対応する間隔とされるとキャリヤとリングギヤとの間が遊星歯車装置のギヤ比ρに対応する間隔とされる。すなわち、無段変速部１１では縦線Ｙ１とＹ２との縦線間が「１」に対応する間隔に設定され、縦線Ｙ２とＹ３との間隔はギヤ比ρ１に対応する間隔に設定される。また、自動変速部２０では各第２、第３、第４遊星歯車装置２６、２８、３０毎にそのサンギヤとキャリヤとの間が「１」に対応する間隔に設定され、キャリヤとリングギヤとの間がρに対応する間隔に設定される。
【００３７】
上記図３の共線図を用いて表現すれば、本実施例の変速機構１０は、動力分配機構１６（無段変速部１１）において、第１遊星歯車装置２４の第１回転要素ＲＥ１（第１キャリヤＣＡ１）が入力軸１４すなわちエンジン８に連結されるとともに切換クラッチＣ０を介して第２回転要素（第１サンギヤＳ１）ＲＥ２と選択的に連結され、第２回転要素ＲＥ２が第１電動機Ｍ１に連結されるとともに切換ブレーキＢ０を介してケース１２に選択的に連結され、第３回転要素（第１リングギヤＲ１）ＲＥ３が伝達部材１８および第２電動機Ｍ２に連結されて、入力軸１４の回転を伝達部材１８を介して自動変速部（有段変速部）２０へ伝達する（入力させる）ように構成されている。このとき、Ｙ２とＸ２の交点を通る斜めの直線Ｌ０により第１サンギヤＳ１の回転速度と第１リングギヤＲ１の回転速度との関係が示される。
【００３８】
例えば、上記切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０の解放により無段変速状態（差動状態）に切換えられたときは、第１電動機Ｍ１の発電による反力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第１サンギヤＳ１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第１リングギヤＲ１の回転速度が下降或いは上昇させられる。また、切換クラッチＣ０の係合により第１サンギヤＳ１と第１キャリヤＣＡ１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の係合によって第１サンギヤＳ１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第１リングギヤＲ１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。
【００３９】
また、自動変速部２０において第４回転要素ＲＥ４は第２クラッチＣ２を介して伝達部材１８に選択的に連結されるとともに第１ブレーキＢ１を介してケース１２に選択的に連結され、第５回転要素ＲＥ５は第２ブレーキＢ２を介してケース１２に選択的に連結され、第６回転要素ＲＥ６は第３ブレーキＢ３を介してケース１２に選択的に連結され、第７回転要素ＲＥ７は出力軸２２に連結され、第８回転要素ＲＥ８は第１クラッチＣ１を介して伝達部材１８に選択的に連結されている。
【００４０】
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Ｘ２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に無段変速部１１すなわち動力分配機構１６からの動力が入力される。しかし、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、無段変速部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、および切換ブレーキ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速の出力軸２２の回転速度が示される。
【００４１】
図４は、本実施例の変速機構１０を制御するための電子制御装置４０に入力される信号及びその電子制御装置４０から出力される信号を例示している。この電子制御装置４０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、及び入出力インターフェースなどから成る所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、ＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつＲＯＭに予め記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことによりエンジン８、第１、第２電動機Ｍ１、Ｍ２に関するハイブリッド駆動制御、自動変速部２０の変速制御等の駆動制御を実行するものである。
【００４２】
電子制御装置４０には、図４に示す各センサやスイッチから、エンジン水温を示す信号、シフトポジションを表す信号ＰＳＨ、エンジン８の回転速度であるエンジン回転速度ＮＥを表す信号、ギヤ比列設定値を示す信号、Ｍ（モータ走行）モードを指令する信号、エアコンの作動を示すエアコン信号、出力軸２２の回転速度に対応する車速信号、自動変速部２０の作動油温を示す油温信号、サイドブレーキ操作を示す信号、フットブレーキ操作を示す信号、触媒温度を示す触媒温度信号、アクセルペダル４６の操作量を示すアクセル開度信号Ａcc、カム角信号、スノーモード設定を示すスノーモード設定信号、車両の前後加速度を示す加速度信号、オートクルーズ走行を示すオートクルーズ信号、車両の重量を示す車重信号、各駆動輪の車輪速を示す車輪速信号、変速機構１０を有段変速機として機能させるために無段変速部１１（動力分配機構１６）を有段変速状態（ロック状態）に切り換えるための有段スイッチ操作の有無を示す信号、変速機構１０を無段変速機として機能させるために無段変速部１１（動力分配機構１６）を無段変速状態（差動状態）に切り換えるための無段スイッチ操作の有無を示す信号、第１電動機Ｍ１の回転速度ＮＭ１を表す信号、第２電動機Ｍ２の回転速度ＮＭ２を表す信号などが、それぞれ供給される。
【００４３】
また、上記電子制御装置４０からは、スロットル弁の開度を操作するスロットルアクチュエータへの駆動信号、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、エンジン８の点火時期を指令する点火信号、電動機Ｍ１およびＭ２の作動を指令する指令信号、シフトインジケータを作動させるためのシフトポジション（操作位置）表示信号、ギヤ比を表示させるためのギヤ比表示信号、スノーモードであることを表示させるためのスノーモード表示信号、制動時の車輪のスリップを防止するＡＢＳアクチュエータを作動させるためのＡＢＳ作動信号、Ｍモードが選択されていることを表示させるＭモード表示信号、無段変速部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４２に含まれる電磁弁を作動させるバルブ指令信号、上記油圧制御回路４２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。
【００４４】
図５は、電子制御装置４０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５において、有段変速制御手段５４は、例えば変速線図記憶手段５６に予め記憶された図６の実線および一点鎖線に示す変速線図（変速マップ）から車速Ｖおよび自動変速部２０の出力トルクＴＯＵＴで示される車両状態に基づいて変速機構１０の変速を実行すべきか否かを判断してすなわち変速機構１０の変速すべき変速段を判断して自動変速部２０の自動変速制御を実行する。例えば、有段変速制御手段５４は、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および切換ブレーキＢ０を除いた油圧式摩擦係合装置を係合および／または解放させる指令を油圧制御回路４２へ出力する。
【００４５】
ハイブリッド制御手段５２は、変速機構１０の前記無段変速状態すなわち無段変速部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無段変速部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において、アクセルペダル操作量Ａccや車速Ｖから運転者の要求出力を算出し、運転者の要求出力と充電要求値から必要な駆動力を算出し、エンジン回転速度ＮＥとトータル出力とを算出し、そのトータル出力とエンジン回転速度ＮＥとに基づいて、エンジン出力を得るようにエンジン８を制御するとともに第１電動機Ｍ１の発電量を制御する。言い換えれば、ハイブリッド制御手段５２は同じ車速および同じ自動変速部２０のギヤ比すなわち伝達部材１８の回転速度が同じであっても、第１電動機Ｍ１の発電量を制御することでエンジン回転速度ＮＥを制御することが可能である。
【００４６】
ハイブリッド制御手段５２は、その制御を動力性能や燃費向上などのために自動変速部２０の変速段を考慮して実行する。このようなハイブリッド制御では、エンジン８を効率のよい作動域で作動させるために定まるエンジン回転速度ＮＥ例えば目標エンジン回転速度ＮＥ＊と車速Ｖおよび自動変速部２０の変速段で定まる伝達部材１８の回転速度とを整合させるために、無段変速部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５２は予め記憶されたエンジン回転速度ＮＥとエンジン８の出力トルク（エンジントルク）ＴＥとをパラメータとす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設定されたエンジン８の最適曲線（マップ、関係）を記憶しており、その最適曲線に沿ってエンジン８が作動させられるように、例えば要求駆動力を充足するために必要なエンジン出力を発生するためのエンジントルクＴＥとエンジン回転速度ＮＥとなるように変速機構１０のトータル変速比γＴの目標値を定め、その目標値が得られるように無段変速部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例えば１３〜０．５の範囲内で制御する。
【００４７】
このとき、ハイブリッド制御手段５２は、第１電動機Ｍ１により発電された電気エネルギをインバータ５８を通して蓄電装置６０や第２電動機Ｍ２へ供給するので、エンジン８の動力の主要部は機械的に伝達部材１８へ伝達されるが、エンジン８の動力の一部は第１電動機Ｍ１の発電のために消費されてそこで電気エネルギに変換され、インバータ５８を通して電気エネルギが第２電動機Ｍ２へ供給され、その第２電動機Ｍ２が駆動されて第２電動機Ｍ２から伝達部材１８へ伝達される。この電気エネルギの発生から第２電動機Ｍ２で消費されるまでに関連する機器により、エンジン８の動力の一部を電気エネルギに変換し、その電気エネルギを機械的エネルギに変換するまでの電気パスが構成される。
【００４８】
また、ハイブリッド制御手段５２は、エンジン８の停止又はアイドル状態に拘わらず、無段変速部１１の電気的ＣＶＴ機能によって電動機のみ例えば第２電動機Ｍ２のみを駆動力源としてモータ発進・走行させることができる。さらに、ハイブリッド制御手段５２は、前記モータ発進に替えてエンジン８を駆動力源として車両を発進させるすなわちエンジン発進させる場合には、第１電動機Ｍ１の発電による反力を制御することで動力分配機構１６の差動作用により伝達部材１８の回転速度を引き上げてエンジン発進を制御する。上述したように通常は前記モータ発進が優先して実行されるが、車両状態によってはこのエンジン発進制御も通常実行されるものである。
【００４９】
また、ハイブリッド制御手段５２は、車両の停止状態又は低車速状態に拘わらず、無段変速部１１の電気的ＣＶＴ機能によってエンジン８の作動状態を維持させられる。例えば、車両停止時に蓄電装置６０の充電状態ＳＯＣが低下して第１電動機Ｍ１による発電が必要となった場合には、エンジン８の動力により第１電動機Ｍ１が発電させられてその第１電動機Ｍ１の回転速度が引き上げられ、車速Ｖで一意的に決められる第２電動機Ｍ２の回転速度が車両停止状態により零（略零）となっても動力分配機構１６の差動作用によってエンジン回転速度ＮＥが自律回転可能な回転速度以上に維持される。
【００５０】
また、ハイブリッド制御手段５２は、車両の停止中又は走行中に拘わらず、無段変速部１１の電気的ＣＶＴ機能によって第１電動機回転速度ＮＭ１および／または第２電動機回転速度ＮＭ２を制御してエンジン回転速度ＮＥを一定に維持させられる。言い換えれば、ハイブリッド制御手段５２は、エンジン回転速度ＮＥを一定に維持しつつ第１電動機回転速度ＮＭ１または第２電動機回転速度ＮＭ２を任意の回転速度にすることができる。例えば、図３の共線図からもわかるようにハイブリッド制御手段５２は第２電動機回転速度ＮＭ２を引き下げる場合には、エンジン回転速度ＮＥを一定に維持しつつ第２電動機回転速度ＮＭ２の引き下げと第１電動機回転速度ＮＭ１の引き上げとを実行する。
【００５１】
また、ハイブリッド制御手段５２は、第１電動機Ｍ１および第２電動機Ｍ２を空転させることすなわち第１電動機Ｍ１および第２電動機Ｍ２により反力トルクを発生させないことで無段変速部１１をトルクの伝達が不能な状態すなわち無段変速部１１内の動力伝達経路が遮断された状態と同等の状態とすることができる。
【００５２】
増速側ギヤ段判定手段６２は、変速機構１０を有段変速状態とする際に切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０のいず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変速線図記憶手段５６に予め記憶された図６に示す変速線図に従って変速機構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。
【００５３】
切換制御手段５０は、例えば変速線図記憶手段５６に予め記憶された前記図６の破線および二点鎖線に示す切換線図（切換マップ、関係）から車速Ｖおよび出力トルクＴＯＵＴで示される車両状態に基づいて変速機構１０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変速機構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変速機構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変速機構１０の切り換えるべき変速状態を判断して、変速機構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。
【００５４】
具体的には、切換制御手段５０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５２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ともに、有段変速制御手段５４に対しては、予め設定された有段変速時の変速制御を許可する。このときの有段変速制御手段５４は、変速線図記憶手段５６に予め記憶された例えば図６に示す変速線図に従って自動変速部２０の自動変速制御を実行する。例えば変速線図記憶手段５６に予め記憶された図２は、このときの変速制御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、変速機構１０全体すなわち無段変速部１１および自動変速部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。
【００５５】
例えば、増速側ギヤ段判定手段６２により第５速ギヤ段が判定される場合には、変速機構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５０は無段変速部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４２へ出力する。また、増速側ギヤ段判定手段６２により第５速ギヤ段でないと判定される場合には、変速機構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５０は無段変速部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４２へ出力する。このように、切換制御手段５０によって変速機構１０が有段変速状態に切り換えられるとともに、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、無段変速部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、変速機構１０全体が所謂有段式自動変速機として機能させられる。
【００５６】
しかし、切換制御手段５０は、変速機構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、変速機構１０全体として無段変速状態が得られるために無段変速部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および切換ブレーキＢ０を解放させる指令を油圧制御回路４２へ出力する。同時に、ハイブリッド制御手段５２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ともに、有段変速制御手段５４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、或いは変速線図記憶手段５６に予め記憶された例えば図６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５４により、図２の係合表内において切換クラッチＣ０および切換ブレーキ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５０により無段変速状態に切り換えられた無段変速部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。したがって、その各ギヤ段の間が無段的に連続変化可能な変速比となって変速機構１０全体として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。
【００５７】
ここで前記図６について詳述すると、図６は自動変速部２０の変速判断の基となる変速線図記憶手段５６に予め記憶された変速線図（関係）であり、車速Ｖと駆動力関連値である出力トルクＴＯＵＴとをパラメータとする二次元座標で構成された変速線図（変速マップ）の一例である。図６の実線はアップシフト線であり一点鎖線はダウンシフト線である。また、図６の破線は切換制御手段５０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および判定出力トルクＴ１を示している。つまり、図６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６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。つまり、この図６は判定車速Ｖ１および判定出力トルクＴ１を含む、車速Ｖと出力トルクＴＯＵＴとをパラメータとして切換制御手段５０により有段制御領域と無段制御領域とのいずれであるかを領域判定するための予め記憶された切換線図（切換マップ、関係）である。なお、この切換線図を含めて変速マップとして変速線図記憶手段５６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および判定出力トルク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および出力トルクＴＯＵＴの何れかをパラメータとする予め記憶された切換線であってもよい。
【００５８】
上記変速線図や切換線図等は、マップとしてではなく実際の車速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５０は、車両状態例えば実際の車速が判定車速Ｖ１を越えたときに変速機構１０を有段変速状態とする。また、切換制御手段５０は、車両状態例えば有段変速部２０の出力トルクＴＯＵＴが判定出力トルクＴ１を越えたときに変速機構１０を有段変速状態とする。また、無段変速部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５８、蓄電装置６０、それらを接続する伝送路などの故障や、故障（フェイル）とか低温による機能低下或いは機能不全が発生した場合には、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５０は変速機構１０を優先的に有段変速状態としてもよい。
【００５９】
上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３８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開度（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に基づいて算出されるエンジントルクＴＥや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３８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。
【００６０】
また、例えば判定車速Ｖ１は、高速走行において変速機構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変速機構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る。
【００６１】
図７は、エンジン回転速度ＮＥとエンジントルクＴＥとをパラメータとして切換制御手段５０により有段制御領域と無段制御領域とのいずれであるかを領域判定するための境界線としてのエンジン出力線を有する例えば変速線図記憶手段５６に予め記憶された切換線図（切換マップ、関係）である。切換制御手段５０は、図６の切換線図に替えてこの図７の切換線図からエンジン回転速度ＮＥとエンジントルクＴＥとに基づいて、それらのエンジン回転速度ＮＥとエンジントルクＴＥとで表される車両状態が無段制御領域内であるか或いは有段制御領域内であるかを判定してもよい。また、この図７は図６の破線を作るための概念図でもある。言い換えれば、図６の破線は図７の関係図（マップ）に基づいて車速Ｖと出力トルクＴＯＵＴとをパラメータとする二次元座標上に置き直された切換線でもある。
【００６２】
図６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。同様に、図７の関係に示されるように、エンジントルクＴＥが予め設定された所定値ＴＥ１以上の高トルク領域、エンジン回転速度ＮＥが予め設定された所定値ＮＥ１以上の高回転領域、或いはそれらエンジントルクＴＥおよびエンジン回転速度ＮＥから算出されるエンジン出力が所定以上の高出力領域が、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、比較的高回転速度、或いは比較的高出力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、比較的低回転速度、或いは比較的低出力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。図７における有段制御領域と無段制御領域との間の境界線は、高車速判定値の連なりである高車速判定線および高出力走行判定値の連なりである高出力走行判定線に対応している。
【００６３】
これによって、例えば、車両の低中速走行および低中出力走行では、変速機構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変速機構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３８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させられる。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変速機構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３８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およ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駆動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、例えば図８に示すような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。
【００６４】
図５に戻り、アクセル操作判定手段８０は、アクセルペダル４６が操作されたか否かを、例えば電子制御装置４０に供給されるアクセルペダル４６の操作量を示すアクセル開度信号Ａccに基づいてアクセル開度信号Ａccが変化したか否かで判定する。例えば、アクセル操作判定手段８０はアクセル開度信号Ａccの変化量が予め定められたアクセル開度変化量以上に変化した場合にアクセルペダル４６が操作されたと判定する。このアクセル開度Ａccは、運転者の要求出力値を表すものであり、前記駆動力関連値でもある。 また、上記要求出力値はエンジン８に対する運転者の加速要求量を表すパラメータであり、アクセル操作量（アクセル開度）の他に、スロットル開度、吸入空気量、燃料噴射量、スロットル開度およびエンジン回転速度ＮＥから算出される推定エンジントルクＴＥなどが用いられる。アクセル操作判定手段８０は、上記要求出力値の変化に基づいてエンジントルクＴＥに変化が生じるか否かを判定するエンジントルク変化判定手段としても機能するものである。
【００６５】
ここで、切換制御手段５０による変速機構１０の無段変速状態と有段変速状態との切換えの際には、切換クラッチＣ０或いは切換ブレーキＢ０の解放と係合との切換えに伴い、変速機構１０を有段変速状態とするための切換クラッチＣ０或いは切換ブレーキＢ０による係合トルクと、変速機構１０の無段変速状態における第１電動機Ｍ１による反力トルクとの間でトルクの受け渡しが行われる。また、この動力分配機構１６はエンジンの出力を第１電動機Ｍ１と伝達部材１８に分配することから、第１電動機Ｍ１が受け持つ反力トルクや切換クラッチＣ０或いは切換ブレーキＢ０が伝達する伝達トルクはエンジントルクＴＥに応じたトルクとされる。よって、エンジントルクＴＥに変化が生じるとそのエンジントルク変化に応じて第１電動機Ｍ１による反力トルクや切換クラッチＣ０或いは切換ブレーキＢ０による伝達トルクが変化させられる。また、動力分配機構１６の差動状態とロック状態との切換えに際して、第１電動機Ｍ１による反力トルクと切換クラッチＣ０或いは切換ブレーキＢ０の係合トルクとの間でトルクが円滑に受け渡されて駆動輪３８へ伝達されるエンジントルクＴＥの変動が抑制されるように、第１電動機Ｍ１による反力トルクの有無の切換えと、切換クラッチＣ０或いは切換ブレーキＢ０の解放と係合との切換えとのタイミングが予め設定される。
【００６６】
しかしながら、このトルクの受け渡しのときにエンジントルクＴＥが変化する場合に、予め設定された一定のトルクの受け渡しタイミングでトルクの受渡しが実行されるとエンジントルクＴＥの変化分が駆動輪３８における駆動トルクの変化分として現れて、変速機構１０の無段変速状態と有段変速状態との切換えに伴う切換えショックが発生する可能性がある。
【００６７】
そこで、駆動力源トルク変化抑制制御手段８２は、前記アクセル操作判定手段８０によりエンジントルクＴＥに変化が生じると判定された場合であって且つ切換制御手段５０により変速機構１０の無段変速状態と有段変速状態との切換えが判定されたときに駆動力源トルクすなわちエンジントルクＴＥの変化を抑制する必要があるか否かを判定する駆動力源トルク変化抑制判定手段８４を備え、その駆動力源トルク変化抑制判定手段８４によりエンジントルクＴＥの変化を抑制する必要があると判定された場合には、変速機構１０の無段変速状態と有段変速状態との切換えに伴う切換えショックを抑制するために、切換クラッチＣ０或いは切換ブレーキＢ０による係合トルクと第１電動機Ｍ１による反力トルクとの間のトルクの受渡し時にそのエンジントルクＴＥの変化を抑制する。すなわち、駆動力源トルク変化抑制制御手段８２は、切換クラッチＣ０或いは切換ブレーキＢ０による係合トルクと第１電動機Ｍ１による反力トルクとの間のトルクの受渡しが実際に行われている過渡期間はエンジントルクＴＥの変化を可及的に小さくする。例えば、駆動力源トルク変化抑制制御手段８２は切換制御手段５０による切換クラッチＣ０或いは切換ブレーキＢ０の係合作動期間或いは解放作動期間にエンジントルクＴＥの変化を抑制する。
【００６８】
上記駆動力源トルク変化抑制制御手段８２は、エンジントルクＴＥの変化がエンジントルクＴＥの増加である場合には、例えば電子スロットル弁９４の開度を絞ったり、燃料噴射装置９６による燃料供給量を減少させたり、点火装置９８によるエンジン８の点火時期を遅角させたりして、エンジントルクＴＥを一時的に低下させてエンジントルクＴＥの変化を抑制する。また、上記駆動力源トルク変化抑制制御手段８２は、エンジントルクＴＥの変化がエンジントルクＴＥの減少である場合には、例えば電子スロットル弁９４の開度を開いたり、燃料噴射装置９６による燃料供給量を増加させたりして、エンジントルクＴＥを一時的に増加させてエンジントルクＴＥの変化を抑制する。
【００６９】
前記駆動力源トルク変化抑制判定手段８４は、エンジントルクＴＥの変化を抑制する必要があるか否かを、例えばエンジントルクＴＥの変化が予め記憶された所定値より大きいか否かすなわちエンジントルクＴＥの変化率が予め記憶された所定エンジントルク変化率より大きいか否かにより判定する。この所定エンジントルク変化率は、上記切換えショックを抑制する必要がある程大きいことが予め実験等により求められて記憶されている単位時間当たりのエンジントルクＴＥの変化量である。また駆動力源トルク変化抑制判定手段８４は、例えば電子制御装置４０に供給されるアクセル開度信号Ａcc（スロットル開度θＴＨ）およびエンジン回転速度ＮＥから算出される推定エンジントルクＴＥに基づいてエンジントルクＴＥの変化率を算出する。
【００７０】
また、切換クラッチＣ０或いは切換ブレーキＢ０による係合トルクと第１電動機Ｍ１による反力トルクとの間のトルクの受渡し時において、エンジントルクＴＥに変化がある場合には、切換クラッチＣ０或いは切換ブレーキＢ０の応答性が遅い程エンジントルクＴＥの変化が大きくなる。そこで、前記駆動力源トルク変化抑制判定手段８４は、エンジントルクＴＥの変化を抑制する必要があるか否かを、例えば切換クラッチＣ０或いは切換ブレーキＢ０の応答性が通常より遅いか否かにより判定する。例えば、切換クラッチＣ０或いは切換ブレーキＢ０は係合装置の作動油温が通常より低温である場合等に応答性が通常より遅くなる。よって、駆動力源トルク変化抑制判定手段８４は、作動油温が通常より低温である場合には切換クラッチＣ０或いは切換ブレーキＢ０が通常より応答性が遅いと判定する。
【００７１】
図９は、電子制御装置４０の制御作動の要部すなわち変速機構１０の変速状態が無段変速状態から有段変速状態へ切り換えられる際の切換えショックを抑制する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ものである。また、図１０は、図９のフローチャートに示す制御作動を説明するタイムチャートであり、アクセルオンに伴って変速機構１０が無段変速状態から切換クラッチＣ０の係合による有段変速状態へ切り換えられる場合の例である。
【００７２】
先ず、アクセル操作判定手段８０に対応するステップ（以下、ステップを省略する）Ｓ１において、アクセルペダル４６が踏み込み操作されたか否かが、例えば電子制御装置４０に供給されるアクセルペダル４６の操作量を示すアクセル開度信号Ａccに基づいてアクセル開度信号Ａccの変化量が予め定められたアクセル開度変化量以上に大きく変化したか否かで判定される。このＳ１の判断が否定される場合はＳ６において、現在の車両走行状態が維持されて本ルーチンが終了させられる。
【００７３】
上記Ｓ１の判断が肯定される場合は切換制御手段５０に対応するＳ２において、出力トルクＴＯＵＴで示される車両状態に基づいて変速機構１０の変速状態の切換えが判断される（図１０のｔ１時点）。例えば、アクセルペダル４６の踏み込み操作に伴い運転者の要求出力値が増加して出力トルクＴＯＵＴで示される車両状態が変速機構１０を有段変速状態とする条件である判定出力トルクＴ１を越えているか否かが判定される。このＳ２の判断が否定される場合はＳ６において、現在の車両走行状態が維持されて本ルーチンが終了させられる。
【００７４】
上記Ｓ２の判断が肯定される場合は駆動力源トルク変化抑制制御手段８２（駆動力源トルク変化抑制判定手段８４）に対応するＳ３において、エンジントルクＴＥの変化を抑制する必要があるか否かが、例えばエンジントルクＴＥの変化率が予め記憶された所定エンジントルク変化率より大きいか否かにより判定される。或いは、エンジントルクＴＥの変化を抑制する必要があるか否かが、例えば切換クラッチＣ０或いは切換ブレーキＢ０の応答性が通常より遅いか否かすなわち作動油温が通常より低温であるか否かにより判定される（図１０のｔ２時点乃至ｔ３時点）。
【００７５】
上記Ｓ３の判断が否定される場合は本ルーチンが終了させられるが、肯定される場合は駆動力源トルク変化抑制制御手段８２に対応するＳ４において、切換クラッチＣ０或いは切換ブレーキＢ０による係合トルクと第１電動機Ｍ１による反力トルクとの間のトルクの受渡しが実際に行われている過渡期間にエンジントルクＴＥの変化が抑制される。図９の実施例ではアクセル踏み込みに伴ってエンジントルクＴＥが増加する場合であるので、例えば電子スロットル弁９４の開度を絞ったり、燃料噴射装置９６による燃料供給量を減少させたり、点火装置９８によるエンジン８の点火時期を遅角させたりして、エンジントルクＴＥが一時的に低下されてエンジントルクＴＥの変化が抑制される（図１０のｔ３時点乃至ｔ５時点）。
【００７６】
上記Ｓ４と略同時に切換制御手段５０に対応するＳ５において、ハイブリッド制御手段５２に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が出力されると共に、増速側ギヤ段判定手段６２により第５速ギヤ段が判定される場合には切換ブレーキＢ０を係合させる指令が油圧制御回路４２へ出力され、或いは増速側ギヤ段判定手段６２により第５速ギヤ段でないと判定される場合には切換クラッチＣ０を係合させる指令が油圧制御回路４２へ出力される。これにより、第１電動機Ｍ１による反力トルクから切換えブレーキＢ０或いは切換クラッチＣ０による係合トルクへトルクが受け渡される（図１０のｔ２時点乃至ｔ５時点）。
【００７７】
図１１は、例えばアクセル戻し操作により変速機構１０が切換クラッチＣ０の係合による有段変速状態から無段変速状態へ切り換えられる場合の制御作動を説明するタイムチャートであり、図１０に相当する図である。この図１１のタイムチャートの作動例を図９に当てはめながら説明する。図９のＳ１にてアクセル踏み込みの判定に替えてアクセル戻しの判定が実行され、図９のＳ２にて変速機構１０の変速状態が有段変速状態への切換判断に替えて無段変速状態への切換判断が実行される。アクセル戻しに伴って図１１のｔ１時点以降に示すようにエンジントルクＴＥが減少していく。図９のＳ３にてこのエンジントルクＴＥの変化率が大きいと判定されると、図１１のｔ３時点乃至ｔ５時点に示すように図９のＳ４にてエンジントルクＴＥの変化が抑制される。上記Ｓ４と略同時に図９のＳ５において、ハイブリッド制御手段５２にハイブリッド制御を許可する信号が出力されると共に、切換クラッチＣ０を解放させる指令が油圧制御回路４２へ出力される。これにより、切換クラッチＣ０による係合トルクから第１電動機Ｍ１による反力トルクへトルクが受け渡される（図１１のｔ３点乃至ｔ５時点）。
【００７８】
上述のように、本実施例によれば、変速機構１０（無段変速部１１、動力分配機構１６）の無段変速状態（差動状態）と有段変速状態（定変速状態、非差動状態、ロック状態）との切換えに際して、駆動力源トルク変化抑制制御手段８２によりエンジントルクＴＥの変化が抑制された状態で、切換クラッチＣ０或いは切換ブレーキＢ０の解放と係合とが切り換えられると共に第１電動機Ｍ１による反力トルクの有無が切り換えられて、切換クラッチＣ０或いは切換ブレーキＢ０と第１電動機Ｍ１との間でトルクが受け渡されるので、第１電動機Ｍ１による反力トルクの変化、および切換クラッチＣ０或いは切換ブレーキＢ０による伝達トルクの変化が抑制され、切換クラッチＣ０或いは切換ブレーキＢ０と第１電動機Ｍ１との間で円滑にトルクが受け渡されて無段変速状態と有段変速状態との切換えに伴う切換えショックが抑制される。
【００７９】
また、本実施例によれば、駆動力源トルク変化抑制制御手段８２は、エンジントルクＴＥの変化が予め記憶された所定値より大きいときにエンジントルクＴＥの変化を抑制するので、所定値以上のエンジントルクＴＥの変化が駆動力源トルク変化抑制制御手段８２により抑制されて、エンジントルクＴＥの変化が大きい程大きくされる無段変速状態（差動状態）と有段変速状態（ロック状態）との切換えに伴う切換えショックが抑制される。
【００８０】
また、本実施例によれば、駆動力源トルク変化抑制制御手段８２は、切換クラッチＣ０或いは切換ブレーキＢ０の応答性が遅いときにエンジントルクＴＥの変化を抑制するので、切換クラッチＣ０或いは切換ブレーキＢ０のの応答性が遅い程大きくされるエンジントルクＴＥの変化が駆動力源トルク変化抑制制御手段８２により抑制されて、無段変速状態（差動状態）と有段変速状態（ロック状態）との切換えに伴う切換えショックが抑制される。
【００８１】
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前述の実施例と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】
【００８２】
図１２は本発明の他の実施例における変速機構７０の構成を説明する骨子図、図１３はその変速機構７０の変速段と油圧式摩擦係合装置の係合の組み合わせとの関係を示す係合表、図１４はその変速機構７０の変速作動を説明する共線図である。
【００８３】
変速機構７０は、前述の実施例と同様に第１電動機Ｍ１、動力分配機構１６、および第２電動機Ｍ２を備えている無段変速部１１と、その無段変速部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７２とを備えている。動力分配機構１６は、例えば「０．４１８」程度の所定のギヤ比ρ１を有するシングルピニオン型の第１遊星歯車装置２４と切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０とを有している。自動変速部７２は、例えば「０．５３２」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２６と例えば「０．４１８」程度の所定のギヤ比ρ３を有するシングルピニオン型の第３遊星歯車装置２８とを備えている。第２遊星歯車装置２６の第２サンギヤＳ２と第３遊星歯車装置２８の第３サンギヤＳ３とが一体的に連結されて第２クラッチＣ２を介して伝達部材１８に選択的に連結されるとともに第１ブレーキＢ１を介してケース１２に選択的に連結され、第２遊星歯車装置２６の第２キャリヤＣＡ２と第３遊星歯車装置２８の第３リングギヤＲ３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３キャリヤＣＡ３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。
【００８４】
以上のように構成された変速機構７０では、例えば、図１３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、および第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）のいず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および切換ブレーキＢ０が備えられており、切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０の何れかが係合作動させられることによって、無段変速部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。したがって、変速機構７０では、切換クラッチＣ０および切換ブレーキ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無段変速部１１と自動変速部７２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および切換ブレーキ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無段変速部１１と自動変速部７２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、変速機構７０は、切換クラッチＣ０および切換ブレーキ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および切換ブレーキ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。
【００８５】
例えば、変速機構７０が有段変速機として機能する場合には、図１３に示すように、切換クラッチＣ０、第１クラッチＣ１および第２ブレーキＢ２の係合により、変速比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および第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および第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、および切換ブレーキ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および第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。なお、ニュートラル「Ｎ」状態とする場合には、例えば切換クラッチＣ０のみが係合される。
【００８６】
しかし、変速機構７０が無段変速機として機能する場合には、図１３に示される係合表の切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０が共に解放される。これにより、無段変速部１１が無段変速機として機能し、それに直列の自動変速部７２が有段変速機として機能することにより、自動変速部７２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７２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。したがって、その各ギヤ段の間が無段的に連続変化可能な変速比となって変速機構７０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。
【００８７】
図１４は、差動部或いは第１変速部として機能する無段変速部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７２から構成される変速機構７０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および切換ブレーキＢ０が解放される場合、および切換クラッチＣ０または切換ブレーキＢ０が係合させられる場合の動力分配機構１６の各要素の回転速度は前述の場合と同様である。
【００８８】
図１４における自動変速機７２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２サンギヤＳ２および第３サンギヤＳ３を、第５回転要素（第５要素）ＲＥ５に対応する第３キャリヤＣＡ３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２キャリヤＣＡ２および第３リングギヤＲ３を、第７回転要素（第７要素）ＲＥ７に対応する第２リングギヤＲ２をそれぞれ表している。また、自動変速機７２において第４回転要素ＲＥ４は第２クラッチＣ２を介して伝達部材１８に選択的に連結されるとともに第１ブレーキＢ１を介してケース１２に選択的に連結され、第５回転要素ＲＥ５は第２ブレーキＢ２を介してケース１２に選択的に連結され、第６回転要素ＲＥ６は自動変速機７２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。
【００８９】
自動変速部７２では、図１４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（Ｒ２）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（ＣＡ３）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（ＣＡ２，Ｒ３）の回転速度を示す縦線Ｙ６との交点で第１速の出力軸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に無段変速部１１からの動力が入力される。しかし、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、無段変速部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、および切換ブレーキ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速の出力軸２２の回転速度が示される。
【００９０】
本実施例の変速機構７０においても、差動部或いは第１変速部として機能する無段変速部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７２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。
【実施例３】
【００９１】
図１５は、手動操作によって動力分配機構１６の差動状態と非差動状態すなわち変速機構１０の無段変速状態と有段変速状態との切換えを選択するための変速状態手動選択装置としてのシーソー型スイッチ４４（以下、スイッチ４４と表す）の一例でありユーザにより手動操作可能に車両に備えられている。このスイッチ４４は、ユーザが所望する変速状態での車両走行を択一的に選択可能とするものであり、無段変速走行に対応するスイッチ４４の無段と表示された位置（部分）或いは有段変速走行に対応する有段と表示された位置（部分）をユーザにより押されることで、それぞれ無段変速走行すなわち変速機構１０を電気的な無段変速機として作動可能な無段変速状態とするか、或いは有段変速走行すなわち変速機構１０を有段変速機として作動可能な有段変速状態とするかが選択可能とされる。前述の実施例では、例えば図６の関係図から車両状態の変化に基づく変速機構１０の変速状態の自動切換制御作動を説明したが、その自動切換制御作動に替えて或いは加えて例えばスイッチ４４が手動操作されたことにより変速機構１０の変速状態が手動切換制御されてもよい。つまり、切換制御手段５０は、スイッチ４４の無段変速状態とするか或いは有段変速状態とするかの選択操作に従って優先的に変速機構１０を無段変速状態と有段変速状態とに切り換える。例えば、ユーザは無段変速機のフィーリングや燃費改善効果が得られる走行を所望すれば変速機構１０が無段変速状態とされるように手動操作により選択すればよいし、また自動変速部２０の変速に伴うエンジン回転速度の変化によるフィーリング向上を所望すれば変速機構１０が有段変速状態とされるように手動操作により選択すればよい。また、スイッチ４４に無段変速走行或いは有段変速走行の何れも選択されない状態である中立位置が設けられる場合には、スイッチ４４がその中立位置の状態であるときすなわちユーザによって所望する変速状態が選択されていないときや所望する変速状態が自動切換のときには、変速機構１０の変速状態の自動切換制御作動が実行されればよい。
【００９２】
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。
【００９３】
例えば、前述の実施例の図９におけるステップＳ１、Ｓ２では、アクセル踏込みが判断されそのアクセル踏込みに伴って変速機構１０の無段変速状態から有段変速状態への切換えが判断されたが、そのアクセル踏込みに替えて変速機構１０を無段変速状態から有段変速状態へ切り換えるための他の条件で判断されてもよい。例えば、実際の車速Ｖが判定車速Ｖ１を越えたとき、図６、７に示すような切換線図から車両状態が有段変速領域にあると判断されたとき、無段変速部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、或いはスイッチ４４により有段変速走行が選択されたとき等の何れかの条件により変速機構１０の無段変速状態から有段変速状態へ切換えが判断されてもよい。また、変速機構１０の無段変速状態と有段変速状態との切換えと、自動変速部２０の変速制御とが重なって実行される場合であっても本発明は適用され得る。また、その自動変速部２０の変速制御は、例えば図６の変速線図から判断される自動変速制御以外に、良く知られた手動操作により変速が実行される手動変速制御であっても本発明は適用され得る。
【００９４】
また、前述の実施例の変速機構１０、７０は、無段変速部１１（動力分配機構１６）が電気的な無段変速機として作動可能な差動状態とそれを非作動とする非差動状態（ロック状態）とに切り換えられることで無段変速状態と有段変速状態とに切り換え可能に構成され、この無段変速状態と有段変速状態との切換えは無段変速部１１が差動状態と非差動状態とに切換えられることによって行われていたが、例えば無段変速部１１が差動状態のままであっても無段変速部１１の変速比を連続的ではなく段階的に変化させることにより有段変速機として機能させられ得る。言い換えれば、無段変速部１１の差動状態／非差動状態と、変速機構１０、７０の無段変速状態／有段変速状態とは必ずしも一対一の関係にある訳ではないので、無段変速部１１は必ずしも無段変速状態と有段変速状態とに切換可能に構成される必要はなく、変速機構１０、７０（無段変速部１１、動力分配機構１６）が差動状態と非差動状態とに切換え可能に構成されれば本発明は適用され得る。
【００９５】
また、前述の実施例の動力分配機構１６では、第１キャリヤＣＡ１がエンジン８に連結され、第１サンギヤＳ１が第１電動機Ｍ１に連結され、第１リングギヤＲ１が伝達部材１８に連結されていたが、それらの連結関係は、必ずしもそれに限定されるものではなく、エンジン８、第１電動機Ｍ１、伝達部材１８は、第１遊星歯車装置２４の３要素ＣＡ１、Ｓ１、Ｒ１のうちのいずれと連結されていても差し支えない。
【００９６】
また、前述の実施例では、エンジン８は入力軸１４と直結されていたが、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。
【００９７】
また、前述の実施例では、第１電動機Ｍ１および第２電動機Ｍ２は、入力軸１４に同心に配置されて第１電動機Ｍ１は第１サンギヤＳ１に連結され第２電動機Ｍ２は伝達部材１８に連結されていたが、必ずしもそのように配置される必要はなく、例えばギヤ、ベルト等を介して作動的に第１電動機Ｍ１は第１サンギヤＳ１に連結され、第２電動機Ｍ２は伝達部材１８に連結されてもよい。
【００９８】
また、前述の動力分配機構１６には切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０が備えられていたが、切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０は必ずしも両方備えられる必要はない。また、上記切換クラッチ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。
【００９９】
また、前述の実施例の変速機構１０、７０では、ニュートラル「Ｎ」とする場合には切換クラッチＣ０が係合されていたが、必ずしも係合される必要はない。
【０１００】
また、前述の実施例では、切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０などの油圧式摩擦係合装置は、パウダー（磁粉）クラッチ、電磁クラッチ、噛み合い型のドグクラッチなどの磁粉式、電磁式、機械式係合装置から構成されていてもよい。
【０１０１】
また、前述の実施例では、第２電動機Ｍ２が伝達部材１８に連結されていたが、出力軸２２に連結されていてもよいし、自動変速部２０、７２内の回転部材に連結されていてもよい。
【０１０２】
また、前述の実施例では、無段変速部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３８との間の動力伝達経路に、自動変速部２０、７２が介装されていたが、例えば自動変速機の一種である無段変速機（ＣＶＴ）等の他の形式の動力伝達装置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る。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、７２の変速が実行されてもよい。或いは、自動変速部２０、７０は備えられていなくても本発明は適用され得る。
【０１０３】
また、前述の実施例では、自動変速部２０、７２は伝達部材１８を介して無段変速部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そのカウンタ軸上に同心に自動変速部２０、７２が配設されてもよい。この場合には、無段変速部１１と自動変速部２０、７２とは、例えば伝達部材１８としてのカウンタギヤ対、スプロケットおよびチェーンで構成される１組の伝達部材などを介して動力伝達可能に連結される。
【０１０４】
また、前述の実施例の差動機構としての動力分配機構１６は、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および第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。
【０１０５】
また、前述の実施例の動力分配機構１６は、１組の遊星歯車装置から構成されていたが、２以上の遊星歯車装置から構成されて、非差動状態（定変速状態）では３段以上の変速機として機能するものであってもよい。
【０１０６】
また、前述の実施例のスイッチ４４はシーソー型のスイッチであったが、例えば押しボタン式のスイッチ、択一的にのみ押した状態が保持可能な２つの押しボタン式のスイッチ、レバー式スイッチ、スライド式スイッチ等の少なくとも無段変速走行（差動状態）と有段変速走行（非差動状態）とが択一的に切り換えられるスイッチであればよい。また、スイッチ４４に中立位置が設けられる場合にその中立位置に替えて、スイッチ４４の選択状態を有効或いは無効すなわち中立位置相当が選択可能なスイッチがスイッチ４４とは別に設けられてもよい。
【０１０７】
なお、上述したのはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０８】
【図１】本発明の一実施例であるハイブリッド車両の駆動装置の構成を説明する骨子図である。
【図２】図１の実施例のハイブリッド車両の駆動装置が無段或いは有段変速作動させられる場合における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の実施例のハイブリッド車両の駆動装置が有段変速作動させられる場合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る。
【図４】図１の実施例の駆動装置に設けられた電子制御装置の入出力信号を説明する図である。
【図５】図４の電子制御装置の制御作動の要部を説明する機能ブロック線図である。
【図６】車速と出力トルクとをパラメータとする同じ二次元座標に構成された、自動変速部の変速判断の基となる予め記憶された変速線図と変速機構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との関係を示す図である。
【図７】無段制御領域と有段制御領域との境界線を有する予め記憶された関係を示す図であって、図６の破線に示す無段制御領域と有段制御領域との境界をマップ化するための概念図でもある。
【図８】有段式変速機におけるアップシフトに伴うエンジン回転速度の変化の一例である。
【図９】図５の電子制御装置の制御作動すなわち変速機構の変速状態が無段変速状態から有段変速状態へ切り換えられる際の切換えショックを抑制する制御作動を説明するフローチャートである。
【図１０】図９のフローチャートに示す制御作動を説明するタイムチャートであり、アクセルオンに伴って変速機構が無段変速状態から切換クラッチの係合による有段変速状態へ切り換えられる場合の例である。
【図１１】アクセル戻し操作により変速機構が切換クラッチの係合による有段変速状態から無段変速状態へ切り換えられる場合の制御作動を説明するタイムチャートであり、図１０に相当する図である。
【図１２】本発明の他の実施例におけるハイブリッド車両の駆動装置の構成を説明する骨子図であって、図１に相当する図である。
【図１３】図１２の実施例のハイブリッド車両の駆動装置が無段或いは有段変速作動させられる場合における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って、図２に相当する図である。
【図１４】図１２の実施例のハイブリッド車両の駆動装置が有段変速作動させられる場合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。
【図１５】切換装置としてのシーソー型スイッチであって変速状態を選択するためにユーザによって操作される変速状態手動選択装置の一例である。
【符号の説明】
【０１０９】
８：エンジン（駆動力源）
１０、７０：変速機構（駆動装置）
１１：無段変速部
１６：動力分配機構（差動機構）
２０、７２：自動変速部
３８：駆動輪
８２：駆動力源トルク変化抑制制御手段
Ｍ１：第１電動機
Ｍ２：第２電動機
Ｃ０：切換クラッチ（係合装置）
Ｂ０：切換ブレーキ（係合装置）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、差動作用により変速機構として機能する差動機構を備える車両用駆動装置において、特に、電動機などを小型化する技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
エンジンの出力を第１電動機および出力軸へ分配する差動機構と、その差動機構の出力軸と駆動輪との間に設けられた第２電動機とを、備えた車両用駆動装置が知られている。例えば、特許文献１に記載されたハイブリッド車両用駆動装置がそれである。このようなハイブリッド車両用駆動装置では差動機構が例えば遊星歯車装置で構成され、その差動作用によりエンジンからの動力の主部を駆動輪へ機械的に伝達し、そのエンジンからの動力の残部を第１電動機から第２電動機への電気パスを用いて電気的に伝達することにより電気的に変速比が変更される変速機例えば電気的な無段変速機として機能させられ、エンジンを最適な作動状態に維持しつつ車両を走行させるように制御装置により制御されて燃費が向上させられる。
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−２３２７号公報
【特許文献２】特開２０００−３４６１８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一般に、無段変速機は車両の燃費を良くする装置として知られている一方、有段式自動変速機のような歯車式伝動装置は伝達効率が良い装置として知られている。しかし、それ等の長所を兼ね備えた動力伝達機構は未だ存在しなかった。例えば、上記のような従来の車両用駆動装置では、第１電動機から第２電動機への電気エネルギの電気パスすなわち車両の駆動力の一部を電気エネルギで伝送する伝送路を含むため、エンジンの高出力化に伴ってその第１電動機を大型化させねばならないとともに、その第１電動機から出力される電気エネルギにより駆動される第２電動機も大型化させねばならないので、駆動装置が大きくなるという問題があった。或いは、エンジンの出力の一部が一旦電気エネルギに変換されて駆動輪に伝達されるので、高速走行などのような車両の走行条件によってはかえって燃費が悪化する可能性があった。上記動力分配機構が電気的に変速比が変更される変速機例えば電気的ＣＶＴと称されるような無段変速機として使用される場合も、同様の課題があった。また、一般に、車両用駆動装置の制御の際にはショックができるだけ小さいことが望まれており、上述した課題を解決できるような車両用駆動装置においても、同様にその駆動装置の制御時にショックの発生が抑制されるような制御装置が望まれる。
【０００５】
本発明は以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、駆動装置を小型化できたり、あるいはまた、燃費が向上させられる車両用駆動装置を提供するとともに、その車両用駆動装置の制御時にショックが抑制される制御装置を提供することにある。
【０００６】
本発明者等は、以上の課題を解決するために種々検討を重ねた結果、第１電動機および第２電動機は、エンジン出力が比較的小さい常用出力域ではそれほどの大きさを要しないが、高出力走行時のようにエンジンの高出力域例えば最大出力域であるときにはそれに見合う容量或いは出力を備えるために大きなものが必要となることから、そのようなエンジンの出力が大きい領域であるときには、専ら機械的な動力伝達経路でエンジンの出力を駆動輪へ伝達するような状態とすると、第１電動機および第２電動機が小型となって車両の駆動装置がコンパクトとなるという点を見いだした。あるいはまた、同様に専ら機械的な動力伝達経路でエンジンの出力を駆動輪へ伝達するような状態とすると、高速走行時には、エンジンの出力の一部が第１電動機により一旦電気エネルギに変換されて第２電動機により駆動輪に動力伝達するための電気パスが無くなって動力と電気との間の変換損失が抑制されるので燃費が一層向上するという点を見いだした。本発明は、このような知見に基づいて、専ら機械的な動力伝達経路でエンジンの出力を駆動輪へ伝達するような状態とすることができる駆動装置が為されたものであり、その駆動装置においてショックの発生を抑制することができる制御装置が為されたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
すなわち、請求項１にかかる発明の要旨とするところは、駆動力源の出力を第１電動機および伝達部材へ分配する差動機構とその伝達部材から駆動輪への動力伝達経路に設けられた第２電動機とを有して電気的な無段変速機として作動可能な無段変速部を備えた車両用駆動装置の制御装置であって、(a) 前記差動機構に備えられ、前記無段変速部を電気的な無段変速作動可能な無段変速状態とその電気的な無段変速作動不能な有段変速状態とに選択的に切り換えるための係合装置と、(b) その係合装置による前記無段変速状態と前記有段変速状態との切換えに際して、前記駆動力源の出力トルクの変化を抑制する駆動力源トルク変化抑制制御手段とを、含むことにある。
【発明の効果】
【０００８】
このようにすれば、係合装置により、車両の駆動装置内の無段変速部が、電気的な無段変速作動可能な無段変速状態と、その電気的な無段変速作動不能な有段変速状態とに選択的に切り換えられることから、電気的に変速比が変更させられる変速機の燃費改善効果と機械的に動力を伝達する歯車式伝動装置の高い伝達効率との両長所を兼ね備えた駆動装置が得られる。例えば、車両の低中速走行および低中出力走行となるようなエンジンの常用出力域では、上記無段変速部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、高速走行では無段変速部が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の出力が駆動輪へ伝達されて電気的に変速比が変更させられる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るので、燃費が向上させられる。また、高出力走行では上記無段変速部が有段変速状態とされるので、電気的に変速比が変更させられる変速機として作動させる領域が車両の低中速走行および低中出力走行となって、電動機が発生すべき電気的エネルギ換言すれば電動機が伝える電気的エネルギの最大値を小さくできてその電動機或いはそれを含む車両の駆動装置が一層小型化される。
【０００９】
また、前記無段変速状態と前記有段変速状態との切換えのために、係合装置の解放と係合とが切り換えられると共に第１電動機による反力トルクの有無が切り換えられて係合装置と第１電動機との間でトルクが受け渡されるが、その無段変速状態と有段変速状態との切換えに際して、駆動力源トルク変化抑制制御手段により駆動力源の出力トルクの変化が抑制されるので、第１電動機による反力トルクの変化或いは係合装置による伝達トルクの変化が抑制され、係合装置と第１電動機との間で円滑にトルクが受け渡されて無段変速状態と有段変速状態との切換えに伴う切換えショックが抑制される。
【００１０】
また、請求項２にかかる発明の要旨とするところは、駆動力源の出力を第１電動機および伝達部材へ分配する差動機構とその伝達部材から駆動輪への動力伝達経路に設けられた第２電動機とを備えた車両用駆動装置の制御装置であって、(a) 前記差動機構に備えられ、その差動機構を差動作用が働く差動状態とその差動作用を不能とするロック状態とに選択的に切り換えるための係合装置と、(b) その係合装置による前記差動状態と前記ロック状態との切換えに際して、前記駆動力源の出力トルクの変化を抑制する駆動力源トルク変化抑制制御手段とを、含むことにある。
【００１１】
このようにすれば、係合装置により、車両の駆動装置内の差動機構が、差動作用が働く差動状態と、その差動作用を不能とするロック状態とに選択的に切り換えられることから、電気的に変速比が変更させられる変速機の燃費改善効果と機械的に動力を伝達する歯車式伝動装置の高い伝達効率との両長所を兼ね備えた駆動装置が得られる。例えば、車両の低中速走行および低中出力走行となるようなエンジンの常用出力域では、上記差動機構が差動状態とされて車両の燃費性能が確保されるが、高速走行では差動機構がロック状態とされ専ら機械的な動力伝達経路でエンジンの出力が駆動輪へ伝達されて電気的に変速比が変更させられる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るので、燃費が向上させられる。また、高出力走行では上記差動機構がロック状態とされるので、電気的に変速比が変更させられる変速機として作動させる領域が車両の低中速走行および低中出力走行となって、電動機が発生すべき電気的エネルギ換言すれば電動機が伝える電気的エネルギの最大値を小さくできてその電動機或いはそれを含む車両の駆動装置が一層小型化される。
【００１２】
また、前記差動状態と前記ロック状態との切換えのために、係合装置の解放と係合とが切り換えられると共に第１電動機による反力トルクの有無が切り換えられて係合装置と第１電動機との間でトルクが受け渡されるが、その差動状態とロック状態との切換えに際して、駆動力源トルク変化抑制制御手段により駆動力源の出力トルクの変化が抑制されるので、第１電動機による反力トルクの変化或いは係合装置による伝達トルクの変化が抑制され、係合装置と第１電動機との間で円滑にトルクが受け渡されて差動状態とロック状態との切換えに伴う切換えショックが抑制される。
【００１３】
また、請求項３にかかる発明では、前記駆動力源トルク変化抑制制御手段は、前記駆動力源の出力トルクの変化が予め記憶された所定値より大きいときにその駆動力源の出力トルクの変化を抑制するものである。このようにすれば、所定値以上の駆動力源の出力トルクの変化が駆動力源トルク変化抑制制御手段により抑制されて、駆動力源の出力トルクの変化が大きい程大きくされる無段変速状態と有段変速状態との切換えに伴う切換えショック或いは差動状態とロック状態との切換えに伴う切換えショックが抑制される。
【００１４】
また、請求項４にかかる発明では、前記駆動力源トルク変化抑制制御手段は、前記係合装置の応答性が遅いときに前記駆動力源の出力トルクの変化を抑制するものである。このようにすれば、係合装置の応答性が遅い程大きくされる駆動力源の出力トルクの変化が駆動力源トルク変化抑制制御手段により抑制されて、無段変速状態と有段変速状態との切換えに伴う切換えショック或いは差動状態とロック状態との切換えに伴う切換えショックが抑制される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
ここで、好適には、請求項１に係る駆動装置において、前記無段変速部は、前記係合装置により前記差動機構が差動作用が働く差動状態とされることで無段変速状態とされ、その差動作用を不能とするロック状態とされることで有段変速状態とされるものである。このようにすれば、無段変速部が、無段変速状態と有段変速状態とに切り換えられる。
【００１６】
また、好適には、前記差動機構は、エンジンに連結された第１要素と前記第１電動機に連結された第２要素と前記伝達部材に連結された第３要素とを有するものであり、前記係合装置は、前記差動状態とするためにその第１要素乃至第３要素を相互に相対回転可能とし、前記ロック状態とするためにその第１要素乃至第３要素を共に一体回転させるか或いはその第２要素を非回転状態とするものである。このようにすれば、差動機構が差動状態とロック状態とに切り換えられるように構成される。
【００１７】
また、好適には、前記係合装置は、前記第１要素乃至第３要素を共に一体回転させるために前記第１要素乃至第３要素のうちの少なくとも２つを相互に連結するクラッチおよび／または前記第２要素を非回転状態とするために前記第２要素を非回転部材に連結するブレーキを備えたものである。このようにすれば、差動機構が差動状態とロック状態とに簡単に切り換えられるように構成される。
【００１８】
ここで、好適には、前記差動機構は、前記クラッチおよび前記ブレーキの解放により前記第１回転要素乃至第３回転要素を相互に相対回転可能な差動状態とされ、前記クラッチの係合により変速比が１である変速機とされるか、或いは前記ブレーキの係合により変速比が１より小さい増速変速機とされるものである。このようにすれば、差動機構が差動状態とロック状態とに切り換えられるように構成されるとともに、単段または複数段の定変速比を有する変速機としても構成され得る。
【００１９】
また、好適には、前記差動機構動は遊星歯車装置であり、前記第１要素はその遊星歯車装置のキャリヤであり、前記第２要素はその遊星歯車装置のサンギヤであり、前記第３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、前記差動機構の軸方向寸法が小さくなる。また、差動機構が１つの遊星歯車装置によって簡単に構成され得る。
【００２０】
また、好適には、前記遊星歯車装置はシングルピニオン型遊星歯車装置である。このようにすれば、前記差動機構の軸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。
【００２１】
また、好適には、前記伝達部材と前記駆動輪との間の動力伝達経路の一部を構成する自動変速部を備え、その自動変速部の変速比と前記無段変速部或いは前記差動機構の変速比とに基づいて前記駆動装置の総合変速比が形成されるものである。このようにすれば、自動変速部の変速比を利用することによって駆動力が幅広く得られるようになるので、無段変速部或いは差動機構における電気的な無段変速制御の効率が一層高められる。
【００２２】
また、好適には、前記自動変速部は有段式自動変速機である。このようにすれば、無段変速部の無段変速状態或いは差動機構の差動状態において無段変速部或いは差動機構と有段式自動変速機とで無段変速機が構成され、無段変速部の有段変速状態或いは差動機構のロック状態において無段変速部或いは差動機構と有段式自動変速機とで有段変速機が構成される。
【００２３】
以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。
【実施例１】
【００２４】
図１は、本発明の一実施例である制御装置が適用されるハイブリッド車両の駆動装置の一部を構成する変速機構１０を説明する骨子図である。図１において、変速機構１０は車体に取り付けられる非回転部材としてのトランスミッションケース１２（以下、ケース１２という）内において共通の軸心上に配設された入力回転部材としての入力軸１４と、この入力軸１４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）を介して直接に連結された無段変速部１１と、その無段変速部１１と駆動輪３８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有段式の自動変速機としての自動変速部２０と、この自動変速部２０に連結されている出力回転部材としての出力軸２２とを直列に備えている。この変速機構１０は、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３８との間に設けられて、図５に示すようにエンジン８からの動力を駆動装置の他の一部として動力伝達経路の一部を構成する差動歯車装置（終減速機）３６および一対の車軸等を順次介して一対の駆動輪３８へ伝達する。なお、変速機構１０はその軸心に対して対称的に構成されているため、図１の変速機構１０を表す部分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。また、上述のように本実施例の変速機構１０においてはエンジン８と無段変速部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、上記脈動吸収ダンパーなどを介する連結は直結的に含まれる。
【００２５】
無段変速部１１は、第１電動機Ｍ１と、入力軸１４に入力されたエンジン８の出力を機械的に分配する機械的機構であってエンジン８の出力を第１電動機Ｍ１および伝達部材１８に分配する差動機構としての動力分配機構１６と、伝達部材１８と一体的に回転するように設けられている第２電動機Ｍ２とを備えている。なお、この第２電動機Ｍ２は伝達部材１８から駆動輪３８までの間の動力伝達経路を構成するいずれの部分に設けられてもよい。本実施例の第１電動機Ｍ１および第２電動機Ｍ２は発電機能をも有する所謂モータジェネレータであるが、第１電動機Ｍ１は反力を発生させるためのジェネレータ（発電）機能を少なくとも備え、第２電動機Ｍ２は走行用の駆動力源として駆動力を出力するためのモータ（電動機）機能を少なくとも備える。
【００２６】
動力分配機構１６は、例えば「０．４１８」程度の所定のギヤ比ρ１を有するシングルピニオン型の第１遊星歯車装置２４と、切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０とを主体的に備えている。この第１遊星歯車装置２４は、第１サンギヤＳ１、第１遊星歯車Ｐ１、その第１遊星歯車Ｐ１を自転および公転可能に支持する第１キャリヤＣＡ１、第１遊星歯車Ｐ１を介して第１サンギヤＳ１と噛み合う第１リングギヤＲ１を回転要素（要素）として備えている。第１サンギヤＳ１の歯数をＺＳ１、第１リングギヤＲ１の歯数をＺＲ１とすると、上記ギヤ比ρ１はＺＳ１／ＺＲ１である。
【００２７】
この動力分配機構１６においては、第１キャリヤＣＡ１は入力軸１４すなわちエンジン８に連結され、第１サンギヤＳ１は第１電動機Ｍ１に連結され、第１リングギヤＲ１は伝達部材１８に連結されている。また、切換ブレーキＢ０は第１サンギヤＳ１とケース１２との間に設けられ、切換クラッチＣ０は第１サンギヤＳ１と第１キャリヤＣＡ１との間に設けられている。それら切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０が解放されると、動力分配機構１６は第１遊星歯車装置２４の３要素である第１サンギヤＳ１、第１キャリヤＣＡ１、第１リングギヤＲ１がそれぞれ相互に相対回転可能とされて差動作用が作動可能なすなわち差動作用が働く差動状態とされることから、エンジン８の出力が第１電動機Ｍ１と伝達部材１８とに分配されるとともに、分配されたエンジン８の出力の一部で第１電動機Ｍ１から発生させられた電気エネルギで蓄電されたり第２電動機Ｍ２が回転駆動されるので、例えば所謂無段変速状態（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無段変速部１１がその変速比γ０（入力軸１４の回転速度／伝達部材１８の回転速度）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。
【００２８】
この状態で、上記切換クラッチ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は前記差動作用が不能な非差動状態とされる。具体的には、上記切換クラッチＣ０が係合させられて第１サンギヤＳ１と第１キャリヤＣＡ１とが一体的に係合させられると、動力分配機構１６は第１遊星歯車装置２４の３要素である第１サンギヤＳ１、第１キャリヤＣＡ１、第１リングギヤＲ１が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、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、無段変速部１１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、上記切換クラッチＣ０に替えて切換ブレーキＢ０が係合させられて第１サンギヤＳ１がケース１２に連結させられると、動力分配機構１６は第１サンギヤＳ１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、第１リングギヤＲ１は第１キャリヤＣＡ１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、無段変速部１１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。このように、本実施例では、上記切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０は、無段変速部１１を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（差動状態）と、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。
【００２９】
自動変速部２０は、シングルピニオン型の第２遊星歯車装置２６、シングルピニオン型の第３遊星歯車装置２８、およびシングルピニオン型の第４遊星歯車装置３０を備えている。第２遊星歯車装置２６は、第２サンギヤＳ２、第２遊星歯車Ｐ２、その第２遊星歯車Ｐ２を自転および公転可能に支持する第２キャリヤＣＡ２、第２遊星歯車Ｐ２を介して第２サンギヤＳ２と噛み合う第２リングギヤＲ２を備えており、例えば「０．５６２」程度の所定のギヤ比ρ２を有している。第３遊星歯車装置２８は、第３サンギヤＳ３、第３遊星歯車Ｐ３、その第３遊星歯車Ｐ３を自転および公転可能に支持する第３キャリヤＣＡ３、第３遊星歯車Ｐ３を介して第３サンギヤＳ３と噛み合う第３リングギヤＲ３を備えており、例えば「０．４２５」程度の所定のギヤ比ρ３を有している。第４遊星歯車装置３０は、第４サンギヤＳ４、第４遊星歯車Ｐ４、その第４遊星歯車Ｐ４を自転および公転可能に支持する第４キャリヤＣＡ４、第４遊星歯車Ｐ４を介して第４サンギヤＳ４と噛み合う第４リングギヤＲ４を備えており、例えば「０．４２１」程度の所定のギヤ比ρ４を有している。第２サンギヤＳ２の歯数をＺＳ２、第２リングギヤＲ２の歯数をＺＲ２、第３サンギヤＳ３の歯数をＺＳ３、第３リングギヤＲ３の歯数をＺＲ３、第４サンギヤＳ４の歯数をＺＳ４、第４リングギヤＲ４の歯数をＺＲ４とすると、上記ギヤ比ρ２はＺＳ２／ＺＲ２、上記ギヤ比ρ３はＺＳ３／ＺＲ３、上記ギヤ比ρ４はＺＳ４／ＺＲ４である。
【００３０】
自動変速部２０では、第２サンギヤＳ２と第３サンギヤＳ３とが一体的に連結されて第２クラッチＣ２を介して伝達部材１８に選択的に連結されるとともに第１ブレーキＢ１を介してケース１２に選択的に連結され、第２キャリヤＣＡ２は第２ブレーキＢ２を介してケース１２に選択的に連結され、第４リングギヤＲ４は第３ブレーキＢ３を介してケース１２に選択的に連結され、第２リングギヤＲ２と第３キャリヤＣＡ３と第４キャリヤＣＡ４とが一体的に連結されて出力軸２２に連結され、第３リングギヤＲ３と第４サンギヤＳ４とが一体的に連結されて第１クラッチＣ１を介して伝達部材１８に選択的に連結されている。このように、自動変速部２０と伝達部材１８とは自動変速部２０の変速段を成立させるために用いられる第１クラッチＣ１または第２クラッチＣ２を介して選択的に連結されている。言い換えれば、第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２は、伝達部材１８と自動変速部２０との間すなわち無段変速部１１（伝達部材１８）と駆動輪３８との間の動力伝達経路を、その動力伝達経路の動力伝達を可能とする動力伝達可能状態と、その動力伝達経路の動力伝達を遮断する動力伝達遮断状態とに選択的に切り換える係合装置として機能している。つまり、第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２の少なくとの一方が係合されることで上記動力伝達経路が動力伝達可能状態とされ、或いは第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２が解放されることで上記動力伝達経路が動力伝達遮断状態とされる。
【００３１】
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、および第３ブレーキＢ３は従来の車両用自動変速機においてよく用いられている油圧式摩擦係合装置であって、互いに重ねられた複数枚の摩擦板が油圧アクチュエータにより押圧される湿式多板型や、回転するドラムの外周面に巻き付けられた１本または２本のバンドの一端が油圧アクチュエータによって引き締められるバンドブレーキなどにより構成され、それが介装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。
【００３２】
以上のように構成された変速機構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、および第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）のいず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および切換ブレーキＢ０が備えられており、切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０の何れかが係合作動させられることによって、無段変速部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。したがって、変速機構１０では、切換クラッチＣ０および切換ブレーキ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無段変速部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および切換ブレーキ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無段変速部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、変速機構１０は、切換クラッチＣ０および切換ブレーキ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および切換ブレーキ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、無段変速部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。
【００３３】
例えば、変速機構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および第３ブレーキＢ３の係合により、変速比γ１が最大値例えば「３．３５７」程度である第１速ギヤ段が成立させられ、切換クラッチＣ０、第１クラッチＣ１および第２ブレーキＢ２の係合により、変速比γ２が第１速ギヤ段よりも小さい値例えば「２．１８０」程度である第２速ギヤ段が成立させられ、切換クラッチＣ０、第１クラッチＣ１および第１ブレーキＢ１の係合により、変速比γ３が第２速ギヤ段よりも小さい値例えば「１．４２４」程度である第３速ギヤ段が成立させられ、切換クラッチＣ０、第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２の係合により、変速比γ４が第３速ギヤ段よりも小さい値例えば「１．０００」程度である第４速ギヤ段が成立させられ、第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、および切換ブレーキ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および第３ブレーキＢ３の係合により、変速比γＲが第１速ギヤ段と第２速ギヤ段との間の値例えば「３．２０９」程度である後進ギヤ段が成立させられる。なお、ニュートラル「Ｎ」状態とする場合には、例えば切換クラッチＣ０のみが係合される。
【００３４】
しかし、変速機構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および切換ブレーキＢ０が共に解放される。これにより、無段変速部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。したがって、その各ギヤ段の間が無段的に連続変化可能な変速比となって変速機構１０全体としてのトータル変速比（総合変速比）γＴが無段階に得られるようになる。
【００３５】
図３は、差動部或いは第１変速部として機能する無段変速部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とから構成される変速機構１０において、ギヤ段毎に連結状態が異なる各回転要素の回転速度の相対関係を直線上で表すことができる共線図を示している。この図３の共線図は、各遊星歯車装置２４、２６、２８、３０のギヤ比ρの関係を示す横軸と、相対的回転速度を示す縦軸とから成る二次元座標であり、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。
【００３６】
また、無段変速部１１を構成する動力分配機構１６の３つの要素に対応する３本の縦線Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３は、左側から順に第２回転要素（第２要素）ＲＥ２に対応する第１サンギヤＳ１、第１回転要素（第１要素）ＲＥ１に対応する第１キャリヤＣＡ１、第３回転要素（第３要素）ＲＥ３に対応する第１リングギヤＲ１の相対回転速度を示すものであり、それらの間隔は第１遊星歯車装置２４のギヤ比ρ１に応じて定められている。さらに、自動変速部２０の５本の縦線Ｙ４、Ｙ５、Ｙ６、Ｙ７、Ｙ８は、左から順に、第４回転要素（第４要素）ＲＥ４に対応し且つ相互に連結された第２サンギヤＳ２および第３サンギヤＳ３を、第５回転要素（第５要素）ＲＥ５に対応する第２キャリヤＣＡ２を、第６回転要素（第６要素）ＲＥ６に対応する第４リングギヤＲ４を、第７回転要素（第７要素）ＲＥ７に対応し且つ相互に連結された第２リングギヤＲ２、第３キャリヤＣＡ３、第４キャリヤＣＡ４を、第８回転要素（第８要素）ＲＥ８に対応し且つ相互に連結された第３リングギヤＲ３、第４サンギヤＳ４をそれぞれ表し、それらの間隔は第２、第３、第４遊星歯車装置２６、２８、３０のギヤ比ρ２、ρ３、ρ４に応じてそれぞれ定められている。共線図の縦軸間の関係においてサンギヤとキャリヤとの間が「１」に対応する間隔とされるとキャリヤとリングギヤとの間が遊星歯車装置のギヤ比ρに対応する間隔とされる。すなわち、無段変速部１１では縦線Ｙ１とＹ２との縦線間が「１」に対応する間隔に設定され、縦線Ｙ２とＹ３との間隔はギヤ比ρ１に対応する間隔に設定される。また、自動変速部２０では各第２、第３、第４遊星歯車装置２６、２８、３０毎にそのサンギヤとキャリヤとの間が「１」に対応する間隔に設定され、キャリヤとリングギヤとの間がρに対応する間隔に設定される。
【００３７】
上記図３の共線図を用いて表現すれば、本実施例の変速機構１０は、動力分配機構１６（無段変速部１１）において、第１遊星歯車装置２４の第１回転要素ＲＥ１（第１キャリヤＣＡ１）が入力軸１４すなわちエンジン８に連結されるとともに切換クラッチＣ０を介して第２回転要素（第１サンギヤＳ１）ＲＥ２と選択的に連結され、第２回転要素ＲＥ２が第１電動機Ｍ１に連結されるとともに切換ブレーキＢ０を介してケース１２に選択的に連結され、第３回転要素（第１リングギヤＲ１）ＲＥ３が伝達部材１８および第２電動機Ｍ２に連結されて、入力軸１４の回転を伝達部材１８を介して自動変速部（有段変速部）２０へ伝達する（入力させる）ように構成されている。このとき、Ｙ２とＸ２の交点を通る斜めの直線Ｌ０により第１サンギヤＳ１の回転速度と第１リングギヤＲ１の回転速度との関係が示される。
【００３８】
例えば、上記切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０の解放により無段変速状態（差動状態）に切換えられたときは、第１電動機Ｍ１の発電による反力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第１サンギヤＳ１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第１リングギヤＲ１の回転速度が下降或いは上昇させられる。また、切換クラッチＣ０の係合により第１サンギヤＳ１と第１キャリヤＣＡ１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の係合によって第１サンギヤＳ１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第１リングギヤＲ１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。
【００３９】
また、自動変速部２０において第４回転要素ＲＥ４は第２クラッチＣ２を介して伝達部材１８に選択的に連結されるとともに第１ブレーキＢ１を介してケース１２に選択的に連結され、第５回転要素ＲＥ５は第２ブレーキＢ２を介してケース１２に選択的に連結され、第６回転要素ＲＥ６は第３ブレーキＢ３を介してケース１２に選択的に連結され、第７回転要素ＲＥ７は出力軸２２に連結され、第８回転要素ＲＥ８は第１クラッチＣ１を介して伝達部材１８に選択的に連結されている。
【００４０】
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Ｘ２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に無段変速部１１すなわち動力分配機構１６からの動力が入力される。しかし、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、無段変速部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、および切換ブレーキ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速の出力軸２２の回転速度が示される。
【００４１】
図４は、本実施例の変速機構１０を制御するための電子制御装置４０に入力される信号及びその電子制御装置４０から出力される信号を例示している。この電子制御装置４０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、及び入出力インターフェースなどから成る所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、ＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつＲＯＭに予め記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことによりエンジン８、第１、第２電動機Ｍ１、Ｍ２に関するハイブリッド駆動制御、自動変速部２０の変速制御等の駆動制御を実行するものである。
【００４２】
電子制御装置４０には、図４に示す各センサやスイッチから、エンジン水温を示す信号、シフトポジションを表す信号ＰＳＨ、エンジン８の回転速度であるエンジン回転速度ＮＥを表す信号、ギヤ比列設定値を示す信号、Ｍ（モータ走行）モードを指令する信号、エアコンの作動を示すエアコン信号、出力軸２２の回転速度に対応する車速信号、自動変速部２０の作動油温を示す油温信号、サイドブレーキ操作を示す信号、フットブレーキ操作を示す信号、触媒温度を示す触媒温度信号、アクセルペダル４６の操作量を示すアクセル開度信号Ａcc、カム角信号、スノーモード設定を示すスノーモード設定信号、車両の前後加速度を示す加速度信号、オートクルーズ走行を示すオートクルーズ信号、車両の重量を示す車重信号、各駆動輪の車輪速を示す車輪速信号、変速機構１０を有段変速機として機能させるために無段変速部１１（動力分配機構１６）を有段変速状態（ロック状態）に切り換えるための有段スイッチ操作の有無を示す信号、変速機構１０を無段変速機として機能させるために無段変速部１１（動力分配機構１６）を無段変速状態（差動状態）に切り換えるための無段スイッチ操作の有無を示す信号、第１電動機Ｍ１の回転速度ＮＭ１を表す信号、第２電動機Ｍ２の回転速度ＮＭ２を表す信号などが、それぞれ供給される。
【００４３】
また、上記電子制御装置４０からは、スロットル弁の開度を操作するスロットルアクチュエータへの駆動信号、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、エンジン８の点火時期を指令する点火信号、電動機Ｍ１およびＭ２の作動を指令する指令信号、シフトインジケータを作動させるためのシフトポジション（操作位置）表示信号、ギヤ比を表示させるためのギヤ比表示信号、スノーモードであることを表示させるためのスノーモード表示信号、制動時の車輪のスリップを防止するＡＢＳアクチュエータを作動させるためのＡＢＳ作動信号、Ｍモードが選択されていることを表示させるＭモード表示信号、無段変速部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４２に含まれる電磁弁を作動させるバルブ指令信号、上記油圧制御回路４２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。
【００４４】
図５は、電子制御装置４０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５において、有段変速制御手段５４は、例えば変速線図記憶手段５６に予め記憶された図６の実線および一点鎖線に示す変速線図（変速マップ）から車速Ｖおよび自動変速部２０の出力トルクＴＯＵＴで示される車両状態に基づいて変速機構１０の変速を実行すべきか否かを判断してすなわち変速機構１０の変速すべき変速段を判断して自動変速部２０の自動変速制御を実行する。例えば、有段変速制御手段５４は、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および切換ブレーキＢ０を除いた油圧式摩擦係合装置を係合および／または解放させる指令を油圧制御回路４２へ出力する。
【００４５】
ハイブリッド制御手段５２は、変速機構１０の前記無段変速状態すなわち無段変速部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無段変速部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において、アクセルペダル操作量Ａccや車速Ｖから運転者の要求出力を算出し、運転者の要求出力と充電要求値から必要な駆動力を算出し、エンジン回転速度ＮＥとトータル出力とを算出し、そのトータル出力とエンジン回転速度ＮＥとに基づいて、エンジン出力を得るようにエンジン８を制御するとともに第１電動機Ｍ１の発電量を制御する。言い換えれば、ハイブリッド制御手段５２は同じ車速および同じ自動変速部２０のギヤ比すなわち伝達部材１８の回転速度が同じであっても、第１電動機Ｍ１の発電量を制御することでエンジン回転速度ＮＥを制御することが可能である。
【００４６】
ハイブリッド制御手段５２は、その制御を動力性能や燃費向上などのために自動変速部２０の変速段を考慮して実行する。このようなハイブリッド制御では、エンジン８を効率のよい作動域で作動させるために定まるエンジン回転速度ＮＥ例えば目標エンジン回転速度ＮＥ＊と車速Ｖおよび自動変速部２０の変速段で定まる伝達部材１８の回転速度とを整合させるために、無段変速部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５２は予め記憶されたエンジン回転速度ＮＥとエンジン８の出力トルク（エンジントルク）ＴＥとをパラメータとす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設定されたエンジン８の最適曲線（マップ、関係）を記憶しており、その最適曲線に沿ってエンジン８が作動させられるように、例えば要求駆動力を充足するために必要なエンジン出力を発生するためのエンジントルクＴＥとエンジン回転速度ＮＥとなるように変速機構１０のトータル変速比γＴの目標値を定め、その目標値が得られるように無段変速部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例えば１３〜０．５の範囲内で制御する。
【００４７】
このとき、ハイブリッド制御手段５２は、第１電動機Ｍ１により発電された電気エネルギをインバータ５８を通して蓄電装置６０や第２電動機Ｍ２へ供給するので、エンジン８の動力の主要部は機械的に伝達部材１８へ伝達されるが、エンジン８の動力の一部は第１電動機Ｍ１の発電のために消費されてそこで電気エネルギに変換され、インバータ５８を通して電気エネルギが第２電動機Ｍ２へ供給され、その第２電動機Ｍ２が駆動されて第２電動機Ｍ２から伝達部材１８へ伝達される。この電気エネルギの発生から第２電動機Ｍ２で消費されるまでに関連する機器により、エンジン８の動力の一部を電気エネルギに変換し、その電気エネルギを機械的エネルギに変換するまでの電気パスが構成される。
【００４８】
また、ハイブリッド制御手段５２は、エンジン８の停止又はアイドル状態に拘わらず、無段変速部１１の電気的ＣＶＴ機能によって電動機のみ例えば第２電動機Ｍ２のみを駆動力源としてモータ発進・走行させることができる。さらに、ハイブリッド制御手段５２は、前記モータ発進に替えてエンジン８を駆動力源として車両を発進させるすなわちエンジン発進させる場合には、第１電動機Ｍ１の発電による反力を制御することで動力分配機構１６の差動作用により伝達部材１８の回転速度を引き上げてエンジン発進を制御する。上述したように通常は前記モータ発進が優先して実行されるが、車両状態によってはこのエンジン発進制御も通常実行されるものである。
【００４９】
また、ハイブリッド制御手段５２は、車両の停止状態又は低車速状態に拘わらず、無段変速部１１の電気的ＣＶＴ機能によってエンジン８の作動状態を維持させられる。例えば、車両停止時に蓄電装置６０の充電状態ＳＯＣが低下して第１電動機Ｍ１による発電が必要となった場合には、エンジン８の動力により第１電動機Ｍ１が発電させられてその第１電動機Ｍ１の回転速度が引き上げられ、車速Ｖで一意的に決められる第２電動機Ｍ２の回転速度が車両停止状態により零（略零）となっても動力分配機構１６の差動作用によってエンジン回転速度ＮＥが自律回転可能な回転速度以上に維持される。
【００５０】
また、ハイブリッド制御手段５２は、車両の停止中又は走行中に拘わらず、無段変速部１１の電気的ＣＶＴ機能によって第１電動機回転速度ＮＭ１および／または第２電動機回転速度ＮＭ２を制御してエンジン回転速度ＮＥを一定に維持させられる。言い換えれば、ハイブリッド制御手段５２は、エンジン回転速度ＮＥを一定に維持しつつ第１電動機回転速度ＮＭ１または第２電動機回転速度ＮＭ２を任意の回転速度にすることができる。例えば、図３の共線図からもわかるようにハイブリッド制御手段５２は第２電動機回転速度ＮＭ２を引き下げる場合には、エンジン回転速度ＮＥを一定に維持しつつ第２電動機回転速度ＮＭ２の引き下げと第１電動機回転速度ＮＭ１の引き上げとを実行する。
【００５１】
また、ハイブリッド制御手段５２は、第１電動機Ｍ１および第２電動機Ｍ２を空転させることすなわち第１電動機Ｍ１および第２電動機Ｍ２により反力トルクを発生させないことで無段変速部１１をトルクの伝達が不能な状態すなわち無段変速部１１内の動力伝達経路が遮断された状態と同等の状態とすることができる。
【００５２】
増速側ギヤ段判定手段６２は、変速機構１０を有段変速状態とする際に切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０のいず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変速線図記憶手段５６に予め記憶された図６に示す変速線図に従って変速機構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。
【００５３】
切換制御手段５０は、例えば変速線図記憶手段５６に予め記憶された前記図６の破線および二点鎖線に示す切換線図（切換マップ、関係）から車速Ｖおよび出力トルクＴＯＵＴで示される車両状態に基づいて変速機構１０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変速機構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変速機構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変速機構１０の切り換えるべき変速状態を判断して、変速機構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。
【００５４】
具体的には、切換制御手段５０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５２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ともに、有段変速制御手段５４に対しては、予め設定された有段変速時の変速制御を許可する。このときの有段変速制御手段５４は、変速線図記憶手段５６に予め記憶された例えば図６に示す変速線図に従って自動変速部２０の自動変速制御を実行する。例えば変速線図記憶手段５６に予め記憶された図２は、このときの変速制御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、変速機構１０全体すなわち無段変速部１１および自動変速部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。
【００５５】
例えば、増速側ギヤ段判定手段６２により第５速ギヤ段が判定される場合には、変速機構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５０は無段変速部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４２へ出力する。また、増速側ギヤ段判定手段６２により第５速ギヤ段でないと判定される場合には、変速機構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５０は無段変速部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４２へ出力する。このように、切換制御手段５０によって変速機構１０が有段変速状態に切り換えられるとともに、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、無段変速部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、変速機構１０全体が所謂有段式自動変速機として機能させられる。
【００５６】
しかし、切換制御手段５０は、変速機構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、変速機構１０全体として無段変速状態が得られるために無段変速部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および切換ブレーキＢ０を解放させる指令を油圧制御回路４２へ出力する。同時に、ハイブリッド制御手段５２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ともに、有段変速制御手段５４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、或いは変速線図記憶手段５６に予め記憶された例えば図６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５４により、図２の係合表内において切換クラッチＣ０および切換ブレーキ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５０により無段変速状態に切り換えられた無段変速部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。したがって、その各ギヤ段の間が無段的に連続変化可能な変速比となって変速機構１０全体として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。
【００５７】
ここで前記図６について詳述すると、図６は自動変速部２０の変速判断の基となる変速線図記憶手段５６に予め記憶された変速線図（関係）であり、車速Ｖと駆動力関連値である出力トルクＴＯＵＴとをパラメータとする二次元座標で構成された変速線図（変速マップ）の一例である。図６の実線はアップシフト線であり一点鎖線はダウンシフト線である。また、図６の破線は切換制御手段５０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および判定出力トルクＴ１を示している。つまり、図６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６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。つまり、この図６は判定車速Ｖ１および判定出力トルクＴ１を含む、車速Ｖと出力トルクＴＯＵＴとをパラメータとして切換制御手段５０により有段制御領域と無段制御領域とのいずれであるかを領域判定するための予め記憶された切換線図（切換マップ、関係）である。なお、この切換線図を含めて変速マップとして変速線図記憶手段５６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および判定出力トルク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および出力トルクＴＯＵＴの何れかをパラメータとする予め記憶された切換線であってもよい。
【００５８】
上記変速線図や切換線図等は、マップとしてではなく実際の車速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５０は、車両状態例えば実際の車速が判定車速Ｖ１を越えたときに変速機構１０を有段変速状態とする。また、切換制御手段５０は、車両状態例えば有段変速部２０の出力トルクＴＯＵＴが判定出力トルクＴ１を越えたときに変速機構１０を有段変速状態とする。また、無段変速部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５８、蓄電装置６０、それらを接続する伝送路などの故障や、故障（フェイル）とか低温による機能低下或いは機能不全が発生した場合には、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５０は変速機構１０を優先的に有段変速状態としてもよい。
【００５９】
上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３８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開度（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に基づいて算出されるエンジントルクＴＥや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３８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。
【００６０】
また、例えば判定車速Ｖ１は、高速走行において変速機構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変速機構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る。
【００６１】
図７は、エンジン回転速度ＮＥとエンジントルクＴＥとをパラメータとして切換制御手段５０により有段制御領域と無段制御領域とのいずれであるかを領域判定するための境界線としてのエンジン出力線を有する例えば変速線図記憶手段５６に予め記憶された切換線図（切換マップ、関係）である。切換制御手段５０は、図６の切換線図に替えてこの図７の切換線図からエンジン回転速度ＮＥとエンジントルクＴＥとに基づいて、それらのエンジン回転速度ＮＥとエンジントルクＴＥとで表される車両状態が無段制御領域内であるか或いは有段制御領域内であるかを判定してもよい。また、この図７は図６の破線を作るための概念図でもある。言い換えれば、図６の破線は図７の関係図（マップ）に基づいて車速Ｖと出力トルクＴＯＵＴとをパラメータとする二次元座標上に置き直された切換線でもある。
【００６２】
図６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。同様に、図７の関係に示されるように、エンジントルクＴＥが予め設定された所定値ＴＥ１以上の高トルク領域、エンジン回転速度ＮＥが予め設定された所定値ＮＥ１以上の高回転領域、或いはそれらエンジントルクＴＥおよびエンジン回転速度ＮＥから算出されるエンジン出力が所定以上の高出力領域が、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、比較的高回転速度、或いは比較的高出力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、比較的低回転速度、或いは比較的低出力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。図７における有段制御領域と無段制御領域との間の境界線は、高車速判定値の連なりである高車速判定線および高出力走行判定値の連なりである高出力走行判定線に対応している。
【００６３】
これによって、例えば、車両の低中速走行および低中出力走行では、変速機構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変速機構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３８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させられる。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変速機構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３８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およ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駆動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、例えば図８に示すような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。
【００６４】
図５に戻り、アクセル操作判定手段８０は、アクセルペダル４６が操作されたか否かを、例えば電子制御装置４０に供給されるアクセルペダル４６の操作量を示すアクセル開度信号Ａccに基づいてアクセル開度信号Ａccが変化したか否かで判定する。例えば、アクセル操作判定手段８０はアクセル開度信号Ａccの変化量が予め定められたアクセル開度変化量以上に変化した場合にアクセルペダル４６が操作されたと判定する。このアクセル開度Ａccは、運転者の要求出力値を表すものであり、前記駆動力関連値でもある。 また、上記要求出力値はエンジン８に対する運転者の加速要求量を表すパラメータであり、アクセル操作量（アクセル開度）の他に、スロットル開度、吸入空気量、燃料噴射量、スロットル開度およびエンジン回転速度ＮＥから算出される推定エンジントルクＴＥなどが用いられる。アクセル操作判定手段８０は、上記要求出力値の変化に基づいてエンジントルクＴＥに変化が生じるか否かを判定するエンジントルク変化判定手段としても機能するものである。
【００６５】
ここで、切換制御手段５０による変速機構１０の無段変速状態と有段変速状態との切換えの際には、切換クラッチＣ０或いは切換ブレーキＢ０の解放と係合との切換えに伴い、変速機構１０を有段変速状態とするための切換クラッチＣ０或いは切換ブレーキＢ０による係合トルクと、変速機構１０の無段変速状態における第１電動機Ｍ１による反力トルクとの間でトルクの受け渡しが行われる。また、この動力分配機構１６はエンジンの出力を第１電動機Ｍ１と伝達部材１８に分配することから、第１電動機Ｍ１が受け持つ反力トルクや切換クラッチＣ０或いは切換ブレーキＢ０が伝達する伝達トルクはエンジントルクＴＥに応じたトルクとされる。よって、エンジントルクＴＥに変化が生じるとそのエンジントルク変化に応じて第１電動機Ｍ１による反力トルクや切換クラッチＣ０或いは切換ブレーキＢ０による伝達トルクが変化させられる。また、動力分配機構１６の差動状態とロック状態との切換えに際して、第１電動機Ｍ１による反力トルクと切換クラッチＣ０或いは切換ブレーキＢ０の係合トルクとの間でトルクが円滑に受け渡されて駆動輪３８へ伝達されるエンジントルクＴＥの変動が抑制されるように、第１電動機Ｍ１による反力トルクの有無の切換えと、切換クラッチＣ０或いは切換ブレーキＢ０の解放と係合との切換えとのタイミングが予め設定される。
【００６６】
しかしながら、このトルクの受け渡しのときにエンジントルクＴＥが変化する場合に、予め設定された一定のトルクの受け渡しタイミングでトルクの受渡しが実行されるとエンジントルクＴＥの変化分が駆動輪３８における駆動トルクの変化分として現れて、変速機構１０の無段変速状態と有段変速状態との切換えに伴う切換えショックが発生する可能性がある。
【００６７】
そこで、駆動力源トルク変化抑制制御手段８２は、前記アクセル操作判定手段８０によりエンジントルクＴＥに変化が生じると判定された場合であって且つ切換制御手段５０により変速機構１０の無段変速状態と有段変速状態との切換えが判定されたときに駆動力源トルクすなわちエンジントルクＴＥの変化を抑制する必要があるか否かを判定する駆動力源トルク変化抑制判定手段８４を備え、その駆動力源トルク変化抑制判定手段８４によりエンジントルクＴＥの変化を抑制する必要があると判定された場合には、変速機構１０の無段変速状態と有段変速状態との切換えに伴う切換えショックを抑制するために、切換クラッチＣ０或いは切換ブレーキＢ０による係合トルクと第１電動機Ｍ１による反力トルクとの間のトルクの受渡し時にそのエンジントルクＴＥの変化を抑制する。すなわち、駆動力源トルク変化抑制制御手段８２は、切換クラッチＣ０或いは切換ブレーキＢ０による係合トルクと第１電動機Ｍ１による反力トルクとの間のトルクの受渡しが実際に行われている過渡期間はエンジントルクＴＥの変化を可及的に小さくする。例えば、駆動力源トルク変化抑制制御手段８２は切換制御手段５０による切換クラッチＣ０或いは切換ブレーキＢ０の係合作動期間或いは解放作動期間にエンジントルクＴＥの変化を抑制する。
【００６８】
上記駆動力源トルク変化抑制制御手段８２は、エンジントルクＴＥの変化がエンジントルクＴＥの増加である場合には、例えば電子スロットル弁９４の開度を絞ったり、燃料噴射装置９６による燃料供給量を減少させたり、点火装置９８によるエンジン８の点火時期を遅角させたりして、エンジントルクＴＥを一時的に低下させてエンジントルクＴＥの変化を抑制する。また、上記駆動力源トルク変化抑制制御手段８２は、エンジントルクＴＥの変化がエンジントルクＴＥの減少である場合には、例えば電子スロットル弁９４の開度を開いたり、燃料噴射装置９６による燃料供給量を増加させたりして、エンジントルクＴＥを一時的に増加させてエンジントルクＴＥの変化を抑制する。
【００６９】
前記駆動力源トルク変化抑制判定手段８４は、エンジントルクＴＥの変化を抑制する必要があるか否かを、例えばエンジントルクＴＥの変化が予め記憶された所定値より大きいか否かすなわちエンジントルクＴＥの変化率が予め記憶された所定エンジントルク変化率より大きいか否かにより判定する。この所定エンジントルク変化率は、上記切換えショックを抑制する必要がある程大きいことが予め実験等により求められて記憶されている単位時間当たりのエンジントルクＴＥの変化量である。また駆動力源トルク変化抑制判定手段８４は、例えば電子制御装置４０に供給されるアクセル開度信号Ａcc（スロットル開度θＴＨ）およびエンジン回転速度ＮＥから算出される推定エンジントルクＴＥに基づいてエンジントルクＴＥの変化率を算出する。
【００７０】
また、切換クラッチＣ０或いは切換ブレーキＢ０による係合トルクと第１電動機Ｍ１による反力トルクとの間のトルクの受渡し時において、エンジントルクＴＥに変化がある場合には、切換クラッチＣ０或いは切換ブレーキＢ０の応答性が遅い程エンジントルクＴＥの変化が大きくなる。そこで、前記駆動力源トルク変化抑制判定手段８４は、エンジントルクＴＥの変化を抑制する必要があるか否かを、例えば切換クラッチＣ０或いは切換ブレーキＢ０の応答性が通常より遅いか否かにより判定する。例えば、切換クラッチＣ０或いは切換ブレーキＢ０は係合装置の作動油温が通常より低温である場合等に応答性が通常より遅くなる。よって、駆動力源トルク変化抑制判定手段８４は、作動油温が通常より低温である場合には切換クラッチＣ０或いは切換ブレーキＢ０が通常より応答性が遅いと判定する。
【００７１】
図９は、電子制御装置４０の制御作動の要部すなわち変速機構１０の変速状態が無段変速状態から有段変速状態へ切り換えられる際の切換えショックを抑制する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ものである。また、図１０は、図９のフローチャートに示す制御作動を説明するタイムチャートであり、アクセルオンに伴って変速機構１０が無段変速状態から切換クラッチＣ０の係合による有段変速状態へ切り換えられる場合の例である。
【００７２】
先ず、アクセル操作判定手段８０に対応するステップ（以下、ステップを省略する）Ｓ１において、アクセルペダル４６が踏み込み操作されたか否かが、例えば電子制御装置４０に供給されるアクセルペダル４６の操作量を示すアクセル開度信号Ａccに基づいてアクセル開度信号Ａccの変化量が予め定められたアクセル開度変化量以上に大きく変化したか否かで判定される。このＳ１の判断が否定される場合はＳ６において、現在の車両走行状態が維持されて本ルーチンが終了させられる。
【００７３】
上記Ｓ１の判断が肯定される場合は切換制御手段５０に対応するＳ２において、出力トルクＴＯＵＴで示される車両状態に基づいて変速機構１０の変速状態の切換えが判断される（図１０のｔ１時点）。例えば、アクセルペダル４６の踏み込み操作に伴い運転者の要求出力値が増加して出力トルクＴＯＵＴで示される車両状態が変速機構１０を有段変速状態とする条件である判定出力トルクＴ１を越えているか否かが判定される。このＳ２の判断が否定される場合はＳ６において、現在の車両走行状態が維持されて本ルーチンが終了させられる。
【００７４】
上記Ｓ２の判断が肯定される場合は駆動力源トルク変化抑制制御手段８２（駆動力源トルク変化抑制判定手段８４）に対応するＳ３において、エンジントルクＴＥの変化を抑制する必要があるか否かが、例えばエンジントルクＴＥの変化率が予め記憶された所定エンジントルク変化率より大きいか否かにより判定される。或いは、エンジントルクＴＥの変化を抑制する必要があるか否かが、例えば切換クラッチＣ０或いは切換ブレーキＢ０の応答性が通常より遅いか否かすなわち作動油温が通常より低温であるか否かにより判定される（図１０のｔ２時点乃至ｔ３時点）。
【００７５】
上記Ｓ３の判断が否定される場合は本ルーチンが終了させられるが、肯定される場合は駆動力源トルク変化抑制制御手段８２に対応するＳ４において、切換クラッチＣ０或いは切換ブレーキＢ０による係合トルクと第１電動機Ｍ１による反力トルクとの間のトルクの受渡しが実際に行われている過渡期間にエンジントルクＴＥの変化が抑制される。図９の実施例ではアクセル踏み込みに伴ってエンジントルクＴＥが増加する場合であるので、例えば電子スロットル弁９４の開度を絞ったり、燃料噴射装置９６による燃料供給量を減少させたり、点火装置９８によるエンジン８の点火時期を遅角させたりして、エンジントルクＴＥが一時的に低下されてエンジントルクＴＥの変化が抑制される（図１０のｔ３時点乃至ｔ５時点）。
【００７６】
上記Ｓ４と略同時に切換制御手段５０に対応するＳ５において、ハイブリッド制御手段５２に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が出力されると共に、増速側ギヤ段判定手段６２により第５速ギヤ段が判定される場合には切換ブレーキＢ０を係合させる指令が油圧制御回路４２へ出力され、或いは増速側ギヤ段判定手段６２により第５速ギヤ段でないと判定される場合には切換クラッチＣ０を係合させる指令が油圧制御回路４２へ出力される。これにより、第１電動機Ｍ１による反力トルクから切換えブレーキＢ０或いは切換クラッチＣ０による係合トルクへトルクが受け渡される（図１０のｔ２時点乃至ｔ５時点）。
【００７７】
図１１は、例えばアクセル戻し操作により変速機構１０が切換クラッチＣ０の係合による有段変速状態から無段変速状態へ切り換えられる場合の制御作動を説明するタイムチャートであり、図１０に相当する図である。この図１１のタイムチャートの作動例を図９に当てはめながら説明する。図９のＳ１にてアクセル踏み込みの判定に替えてアクセル戻しの判定が実行され、図９のＳ２にて変速機構１０の変速状態が有段変速状態への切換判断に替えて無段変速状態への切換判断が実行される。アクセル戻しに伴って図１１のｔ１時点以降に示すようにエンジントルクＴＥが減少していく。図９のＳ３にてこのエンジントルクＴＥの変化率が大きいと判定されると、図１１のｔ３時点乃至ｔ５時点に示すように図９のＳ４にてエンジントルクＴＥの変化が抑制される。上記Ｓ４と略同時に図９のＳ５において、ハイブリッド制御手段５２にハイブリッド制御を許可する信号が出力されると共に、切換クラッチＣ０を解放させる指令が油圧制御回路４２へ出力される。これにより、切換クラッチＣ０による係合トルクから第１電動機Ｍ１による反力トルクへトルクが受け渡される（図１１のｔ３点乃至ｔ５時点）。
【００７８】
上述のように、本実施例によれば、変速機構１０（無段変速部１１、動力分配機構１６）の無段変速状態（差動状態）と有段変速状態（定変速状態、非差動状態、ロック状態）との切換えに際して、駆動力源トルク変化抑制制御手段８２によりエンジントルクＴＥの変化が抑制された状態で、切換クラッチＣ０或いは切換ブレーキＢ０の解放と係合とが切り換えられると共に第１電動機Ｍ１による反力トルクの有無が切り換えられて、切換クラッチＣ０或いは切換ブレーキＢ０と第１電動機Ｍ１との間でトルクが受け渡されるので、第１電動機Ｍ１による反力トルクの変化、および切換クラッチＣ０或いは切換ブレーキＢ０による伝達トルクの変化が抑制され、切換クラッチＣ０或いは切換ブレーキＢ０と第１電動機Ｍ１との間で円滑にトルクが受け渡されて無段変速状態と有段変速状態との切換えに伴う切換えショックが抑制される。
【００７９】
また、本実施例によれば、駆動力源トルク変化抑制制御手段８２は、エンジントルクＴＥの変化が予め記憶された所定値より大きいときにエンジントルクＴＥの変化を抑制するので、所定値以上のエンジントルクＴＥの変化が駆動力源トルク変化抑制制御手段８２により抑制されて、エンジントルクＴＥの変化が大きい程大きくされる無段変速状態（差動状態）と有段変速状態（ロック状態）との切換えに伴う切換えショックが抑制される。
【００８０】
また、本実施例によれば、駆動力源トルク変化抑制制御手段８２は、切換クラッチＣ０或いは切換ブレーキＢ０の応答性が遅いときにエンジントルクＴＥの変化を抑制するので、切換クラッチＣ０或いは切換ブレーキＢ０のの応答性が遅い程大きくされるエンジントルクＴＥの変化が駆動力源トルク変化抑制制御手段８２により抑制されて、無段変速状態（差動状態）と有段変速状態（ロック状態）との切換えに伴う切換えショックが抑制される。
【００８１】
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前述の実施例と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】
【００８２】
図１２は本発明の他の実施例における変速機構７０の構成を説明する骨子図、図１３はその変速機構７０の変速段と油圧式摩擦係合装置の係合の組み合わせとの関係を示す係合表、図１４はその変速機構７０の変速作動を説明する共線図である。
【００８３】
変速機構７０は、前述の実施例と同様に第１電動機Ｍ１、動力分配機構１６、および第２電動機Ｍ２を備えている無段変速部１１と、その無段変速部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７２とを備えている。動力分配機構１６は、例えば「０．４１８」程度の所定のギヤ比ρ１を有するシングルピニオン型の第１遊星歯車装置２４と切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０とを有している。自動変速部７２は、例えば「０．５３２」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２６と例えば「０．４１８」程度の所定のギヤ比ρ３を有するシングルピニオン型の第３遊星歯車装置２８とを備えている。第２遊星歯車装置２６の第２サンギヤＳ２と第３遊星歯車装置２８の第３サンギヤＳ３とが一体的に連結されて第２クラッチＣ２を介して伝達部材１８に選択的に連結されるとともに第１ブレーキＢ１を介してケース１２に選択的に連結され、第２遊星歯車装置２６の第２キャリヤＣＡ２と第３遊星歯車装置２８の第３リングギヤＲ３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３キャリヤＣＡ３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。
【００８４】
以上のように構成された変速機構７０では、例えば、図１３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、および第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）のいず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および切換ブレーキＢ０が備えられており、切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０の何れかが係合作動させられることによって、無段変速部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。したがって、変速機構７０では、切換クラッチＣ０および切換ブレーキ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無段変速部１１と自動変速部７２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および切換ブレーキ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無段変速部１１と自動変速部７２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、変速機構７０は、切換クラッチＣ０および切換ブレーキ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および切換ブレーキ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。
【００８５】
例えば、変速機構７０が有段変速機として機能する場合には、図１３に示すように、切換クラッチＣ０、第１クラッチＣ１および第２ブレーキＢ２の係合により、変速比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および第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および第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、および切換ブレーキ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および第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。なお、ニュートラル「Ｎ」状態とする場合には、例えば切換クラッチＣ０のみが係合される。
【００８６】
しかし、変速機構７０が無段変速機として機能する場合には、図１３に示される係合表の切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０が共に解放される。これにより、無段変速部１１が無段変速機として機能し、それに直列の自動変速部７２が有段変速機として機能することにより、自動変速部７２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７２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。したがって、その各ギヤ段の間が無段的に連続変化可能な変速比となって変速機構７０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。
【００８７】
図１４は、差動部或いは第１変速部として機能する無段変速部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７２から構成される変速機構７０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および切換ブレーキＢ０が解放される場合、および切換クラッチＣ０または切換ブレーキＢ０が係合させられる場合の動力分配機構１６の各要素の回転速度は前述の場合と同様である。
【００８８】
図１４における自動変速機７２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２サンギヤＳ２および第３サンギヤＳ３を、第５回転要素（第５要素）ＲＥ５に対応する第３キャリヤＣＡ３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２キャリヤＣＡ２および第３リングギヤＲ３を、第７回転要素（第７要素）ＲＥ７に対応する第２リングギヤＲ２をそれぞれ表している。また、自動変速機７２において第４回転要素ＲＥ４は第２クラッチＣ２を介して伝達部材１８に選択的に連結されるとともに第１ブレーキＢ１を介してケース１２に選択的に連結され、第５回転要素ＲＥ５は第２ブレーキＢ２を介してケース１２に選択的に連結され、第６回転要素ＲＥ６は自動変速機７２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。
【００８９】
自動変速部７２では、図１４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（Ｒ２）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（ＣＡ３）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（ＣＡ２，Ｒ３）の回転速度を示す縦線Ｙ６との交点で第１速の出力軸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に無段変速部１１からの動力が入力される。しかし、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、無段変速部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、および切換ブレーキ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速の出力軸２２の回転速度が示される。
【００９０】
本実施例の変速機構７０においても、差動部或いは第１変速部として機能する無段変速部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７２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。
【実施例３】
【００９１】
図１５は、手動操作によって動力分配機構１６の差動状態と非差動状態すなわち変速機構１０の無段変速状態と有段変速状態との切換えを選択するための変速状態手動選択装置としてのシーソー型スイッチ４４（以下、スイッチ４４と表す）の一例でありユーザにより手動操作可能に車両に備えられている。このスイッチ４４は、ユーザが所望する変速状態での車両走行を択一的に選択可能とするものであり、無段変速走行に対応するスイッチ４４の無段と表示された位置（部分）或いは有段変速走行に対応する有段と表示された位置（部分）をユーザにより押されることで、それぞれ無段変速走行すなわち変速機構１０を電気的な無段変速機として作動可能な無段変速状態とするか、或いは有段変速走行すなわち変速機構１０を有段変速機として作動可能な有段変速状態とするかが選択可能とされる。前述の実施例では、例えば図６の関係図から車両状態の変化に基づく変速機構１０の変速状態の自動切換制御作動を説明したが、その自動切換制御作動に替えて或いは加えて例えばスイッチ４４が手動操作されたことにより変速機構１０の変速状態が手動切換制御されてもよい。つまり、切換制御手段５０は、スイッチ４４の無段変速状態とするか或いは有段変速状態とするかの選択操作に従って優先的に変速機構１０を無段変速状態と有段変速状態とに切り換える。例えば、ユーザは無段変速機のフィーリングや燃費改善効果が得られる走行を所望すれば変速機構１０が無段変速状態とされるように手動操作により選択すればよいし、また自動変速部２０の変速に伴うエンジン回転速度の変化によるフィーリング向上を所望すれば変速機構１０が有段変速状態とされるように手動操作により選択すればよい。また、スイッチ４４に無段変速走行或いは有段変速走行の何れも選択されない状態である中立位置が設けられる場合には、スイッチ４４がその中立位置の状態であるときすなわちユーザによって所望する変速状態が選択されていないときや所望する変速状態が自動切換のときには、変速機構１０の変速状態の自動切換制御作動が実行されればよい。
【００９２】
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。
【００９３】
例えば、前述の実施例の図９におけるステップＳ１、Ｓ２では、アクセル踏込みが判断されそのアクセル踏込みに伴って変速機構１０の無段変速状態から有段変速状態への切換えが判断されたが、そのアクセル踏込みに替えて変速機構１０を無段変速状態から有段変速状態へ切り換えるための他の条件で判断されてもよい。例えば、実際の車速Ｖが判定車速Ｖ１を越えたとき、図６、７に示すような切換線図から車両状態が有段変速領域にあると判断されたとき、無段変速部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、或いはスイッチ４４により有段変速走行が選択されたとき等の何れかの条件により変速機構１０の無段変速状態から有段変速状態へ切換えが判断されてもよい。また、変速機構１０の無段変速状態と有段変速状態との切換えと、自動変速部２０の変速制御とが重なって実行される場合であっても本発明は適用され得る。また、その自動変速部２０の変速制御は、例えば図６の変速線図から判断される自動変速制御以外に、良く知られた手動操作により変速が実行される手動変速制御であっても本発明は適用され得る。
【００９４】
また、前述の実施例の変速機構１０、７０は、無段変速部１１（動力分配機構１６）が電気的な無段変速機として作動可能な差動状態とそれを非作動とする非差動状態（ロック状態）とに切り換えられることで無段変速状態と有段変速状態とに切り換え可能に構成され、この無段変速状態と有段変速状態との切換えは無段変速部１１が差動状態と非差動状態とに切換えられることによって行われていたが、例えば無段変速部１１が差動状態のままであっても無段変速部１１の変速比を連続的ではなく段階的に変化させることにより有段変速機として機能させられ得る。言い換えれば、無段変速部１１の差動状態／非差動状態と、変速機構１０、７０の無段変速状態／有段変速状態とは必ずしも一対一の関係にある訳ではないので、無段変速部１１は必ずしも無段変速状態と有段変速状態とに切換可能に構成される必要はなく、変速機構１０、７０（無段変速部１１、動力分配機構１６）が差動状態と非差動状態とに切換え可能に構成されれば本発明は適用され得る。
【００９５】
また、前述の実施例の動力分配機構１６では、第１キャリヤＣＡ１がエンジン８に連結され、第１サンギヤＳ１が第１電動機Ｍ１に連結され、第１リングギヤＲ１が伝達部材１８に連結されていたが、それらの連結関係は、必ずしもそれに限定されるものではなく、エンジン８、第１電動機Ｍ１、伝達部材１８は、第１遊星歯車装置２４の３要素ＣＡ１、Ｓ１、Ｒ１のうちのいずれと連結されていても差し支えない。
【００９６】
また、前述の実施例では、エンジン８は入力軸１４と直結されていたが、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。
【００９７】
また、前述の実施例では、第１電動機Ｍ１および第２電動機Ｍ２は、入力軸１４に同心に配置されて第１電動機Ｍ１は第１サンギヤＳ１に連結され第２電動機Ｍ２は伝達部材１８に連結されていたが、必ずしもそのように配置される必要はなく、例えばギヤ、ベルト等を介して作動的に第１電動機Ｍ１は第１サンギヤＳ１に連結され、第２電動機Ｍ２は伝達部材１８に連結されてもよい。
【００９８】
また、前述の動力分配機構１６には切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０が備えられていたが、切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０は必ずしも両方備えられる必要はない。また、上記切換クラッチ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。
【００９９】
また、前述の実施例の変速機構１０、７０では、ニュートラル「Ｎ」とする場合には切換クラッチＣ０が係合されていたが、必ずしも係合される必要はない。
【０１００】
また、前述の実施例では、切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０などの油圧式摩擦係合装置は、パウダー（磁粉）クラッチ、電磁クラッチ、噛み合い型のドグクラッチなどの磁粉式、電磁式、機械式係合装置から構成されていてもよい。
【０１０１】
また、前述の実施例では、第２電動機Ｍ２が伝達部材１８に連結されていたが、出力軸２２に連結されていてもよいし、自動変速部２０、７２内の回転部材に連結されていてもよい。
【０１０２】
また、前述の実施例では、無段変速部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３８との間の動力伝達経路に、自動変速部２０、７２が介装されていたが、例えば自動変速機の一種である無段変速機（ＣＶＴ）等の他の形式の動力伝達装置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る。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、７２の変速が実行されてもよい。或いは、自動変速部２０、７０は備えられていなくても本発明は適用され得る。
【０１０３】
また、前述の実施例では、自動変速部２０、７２は伝達部材１８を介して無段変速部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そのカウンタ軸上に同心に自動変速部２０、７２が配設されてもよい。この場合には、無段変速部１１と自動変速部２０、７２とは、例えば伝達部材１８としてのカウンタギヤ対、スプロケットおよびチェーンで構成される１組の伝達部材などを介して動力伝達可能に連結される。
【０１０４】
また、前述の実施例の差動機構としての動力分配機構１６は、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および第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。
【０１０５】
また、前述の実施例の動力分配機構１６は、１組の遊星歯車装置から構成されていたが、２以上の遊星歯車装置から構成されて、非差動状態（定変速状態）では３段以上の変速機として機能するものであってもよい。
【０１０６】
また、前述の実施例のスイッチ４４はシーソー型のスイッチであったが、例えば押しボタン式のスイッチ、択一的にのみ押した状態が保持可能な２つの押しボタン式のスイッチ、レバー式スイッチ、スライド式スイッチ等の少なくとも無段変速走行（差動状態）と有段変速走行（非差動状態）とが択一的に切り換えられるスイッチであればよい。また、スイッチ４４に中立位置が設けられる場合にその中立位置に替えて、スイッチ４４の選択状態を有効或いは無効すなわち中立位置相当が選択可能なスイッチがスイッチ４４とは別に設けられてもよい。
【０１０７】
なお、上述したのはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０８】
【図１】本発明の一実施例であるハイブリッド車両の駆動装置の構成を説明する骨子図である。
【図２】図１の実施例のハイブリッド車両の駆動装置が無段或いは有段変速作動させられる場合における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の実施例のハイブリッド車両の駆動装置が有段変速作動させられる場合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る。
【図４】図１の実施例の駆動装置に設けられた電子制御装置の入出力信号を説明する図である。
【図５】図４の電子制御装置の制御作動の要部を説明する機能ブロック線図である。
【図６】車速と出力トルクとをパラメータとする同じ二次元座標に構成された、自動変速部の変速判断の基となる予め記憶された変速線図と変速機構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との関係を示す図である。
【図７】無段制御領域と有段制御領域との境界線を有する予め記憶された関係を示す図であって、図６の破線に示す無段制御領域と有段制御領域との境界をマップ化するための概念図でもある。
【図８】有段式変速機におけるアップシフトに伴うエンジン回転速度の変化の一例である。
【図９】図５の電子制御装置の制御作動すなわち変速機構の変速状態が無段変速状態から有段変速状態へ切り換えられる際の切換えショックを抑制する制御作動を説明するフローチャートである。
【図１０】図９のフローチャートに示す制御作動を説明するタイムチャートであり、アクセルオンに伴って変速機構が無段変速状態から切換クラッチの係合による有段変速状態へ切り換えられる場合の例である。
【図１１】アクセル戻し操作により変速機構が切換クラッチの係合による有段変速状態から無段変速状態へ切り換えられる場合の制御作動を説明するタイムチャートであり、図１０に相当する図である。
【図１２】本発明の他の実施例におけるハイブリッド車両の駆動装置の構成を説明する骨子図であって、図１に相当する図である。
【図１３】図１２の実施例のハイブリッド車両の駆動装置が無段或いは有段変速作動させられる場合における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って、図２に相当する図である。
【図１４】図１２の実施例のハイブリッド車両の駆動装置が有段変速作動させられる場合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。
【図１５】切換装置としてのシーソー型スイッチであって変速状態を選択するためにユーザによって操作される変速状態手動選択装置の一例である。
【符号の説明】
【０１０９】
８：エンジン（駆動力源）
１０、７０：変速機構（駆動装置）
１１：無段変速部
１６：動力分配機構（差動機構）
２０、７２：自動変速部
３８：駆動輪
８２：駆動力源トルク変化抑制制御手段
Ｍ１：第１電動機
Ｍ２：第２電動機
Ｃ０：切換クラッチ（係合装置）
Ｂ０：切換ブレーキ（係合装置）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動力源の出力を第１電動機および伝達部材へ分配する差動機構と該伝達部材から駆動輪への動力伝達経路に設けられた第２電動機とを有して電気的な無段変速機として作動可能な無段変速部を備えた車両用駆動装置の制御装置であって、
前記差動機構に備えられ、前記無段変速部を電気的な無段変速作動可能な無段変速状態と該電気的な無段変速作動不能な有段変速状態とに選択的に切り換えるための係合装置と、
該係合装置による前記無段変速状態と前記有段変速状態との切換えに際して、前記駆動力源の出力トルクの変化を抑制する駆動力源トルク変化抑制制御手段と
を、含むことを特徴とする車両用駆動装置の制御装置。
【請求項２】
駆動力源の出力を第１電動機および伝達部材へ分配する差動機構と該伝達部材から駆動輪への動力伝達経路に設けられた第２電動機とを備えた車両用駆動装置の制御装置であって、
前記差動機構に備えられ、該差動機構を差動作用が働く差動状態と該差動作用を不能とするロック状態とに選択的に切り換えるための係合装置と、
該係合装置による前記差動状態と前記ロック状態との切換えに際して、前記駆動力源の出力トルクの変化を抑制する駆動力源トルク変化抑制制御手段と
を、含むことを特徴とする車両用駆動装置の制御装置。
【請求項３】
前記駆動力源トルク変化抑制制御手段は、前記駆動力源の出力トルクの変化が予め記憶された所定値より大きいときに該駆動力源の出力トルクの変化を抑制するものである請求項１または２の車両用駆動装置の制御装置。
【請求項４】
前記駆動力源トルク変化抑制制御手段は、前記係合装置の応答性が遅いときに前記駆動力源の出力トルクの変化を抑制するものである請求項１乃至３のいずれかの車両用駆動装置の制御装置。
【請求項１】
駆動力源の出力を第１電動機および伝達部材へ分配する差動機構と該伝達部材から駆動輪への動力伝達経路に設けられた第２電動機とを有して電気的な無段変速機として作動可能な無段変速部を備えた車両用駆動装置の制御装置であって、
前記差動機構に備えられ、前記無段変速部を電気的な無段変速作動可能な無段変速状態と該電気的な無段変速作動不能な有段変速状態とに選択的に切り換えるための係合装置と、
該係合装置による前記無段変速状態と前記有段変速状態との切換えに際して、前記駆動力源の出力トルクの変化を抑制する駆動力源トルク変化抑制制御手段と
を、含むことを特徴とする車両用駆動装置の制御装置。
【請求項２】
駆動力源の出力を第１電動機および伝達部材へ分配する差動機構と該伝達部材から駆動輪への動力伝達経路に設けられた第２電動機とを備えた車両用駆動装置の制御装置であって、
前記差動機構に備えられ、該差動機構を差動作用が働く差動状態と該差動作用を不能とするロック状態とに選択的に切り換えるための係合装置と、
該係合装置による前記差動状態と前記ロック状態との切換えに際して、前記駆動力源の出力トルクの変化を抑制する駆動力源トルク変化抑制制御手段と
を、含むことを特徴とする車両用駆動装置の制御装置。
【請求項３】
前記駆動力源トルク変化抑制制御手段は、前記駆動力源の出力トルクの変化が予め記憶された所定値より大きいときに該駆動力源の出力トルクの変化を抑制するものである請求項１または２の車両用駆動装置の制御装置。
【請求項４】
前記駆動力源トルク変化抑制制御手段は、前記係合装置の応答性が遅いときに前記駆動力源の出力トルクの変化を抑制するものである請求項１乃至３のいずれかの車両用駆動装置の制御装置。
【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】
【公開番号】特開２００６−１５８７８（Ｐ２００６−１５８７８Ａ）
【公開日】平成１８年１月１９日（２００６．１．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−１９６０８１（Ｐ２００４−１９６０８１）
【出願日】平成１６年７月１日（２００４．７．１）
【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１８年１月１９日（２００６．１．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年７月１日（２００４．７．１）
【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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