車両用駆動装置の制御装置
【課題】車両走行中に何らかの故障により係合装置の伝達トルク容量が低下しても、機械式伝達部の入力系の回転部材や第２電動機等の過回転を抑制する車両用駆動装置の制御装置を提供する。
【解決手段】自動変速部２０の入力部材の実際の回転速度ＮIN１と実際の車速Ｖ( 出力軸２２の回転速度ＮOUT) および自動変速部２０の変速比γに基づいて算出された理論入力部材回転速度ＮIN２( ＝γ×ＮOUT) との回転速度差ΔＮINに応じて、エンジン８の出力トルクが制限されることから、車両走行中に何らかの故障により入力クラッチＣ１および／またはＣ２の伝達トルク容量が低下しても上記自動変速部２０の入力系において入力クラッチＣ１および／またはＣ２よりもエンジン８側の回転部材およびそれに関連して回転する軸受、第２電動機等の過回転が抑制されるので、それら回転部材およびそれに関連して回転する軸受、第２電動機等の耐久性が確保される。
【解決手段】自動変速部２０の入力部材の実際の回転速度ＮIN１と実際の車速Ｖ( 出力軸２２の回転速度ＮOUT) および自動変速部２０の変速比γに基づいて算出された理論入力部材回転速度ＮIN２( ＝γ×ＮOUT) との回転速度差ΔＮINに応じて、エンジン８の出力トルクが制限されることから、車両走行中に何らかの故障により入力クラッチＣ１および／またはＣ２の伝達トルク容量が低下しても上記自動変速部２０の入力系において入力クラッチＣ１および／またはＣ２よりもエンジン８側の回転部材およびそれに関連して回転する軸受、第２電動機等の過回転が抑制されるので、それら回転部材およびそれに関連して回転する軸受、第２電動機等の耐久性が確保される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンの出力を駆動輪に伝達する動力伝達経路に、電気式差動部と機械式伝達部とを直列に配置した車両用駆動装置の制御装置に係り、特に、走行中に上記機械式伝達部の係合装置が故障したときの、その機械式伝達部の入力系構成部品の過回転を防止し、それらの耐久性を確保する技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
エンジンの出力を駆動輪に伝達する動力伝達経路に、電気式差動部と機械式伝達部とを直列に配置し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。このような車両用駆動装置では、電気式差動部から機械式伝達部へ動力を伝達する伝達部材から駆動輪に至る動力伝達経路に第２電動機を設けることに加えて、機械式伝達部が有段式自動変速機構で構成されており、この有段式自動変速機構によって伝達部材の回転すなわちエンジンからの動力が入力される入力部材の回転を多段に変速して伝達することが可能とされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２６４７６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記特許文献１に示すような従来の車両用駆動装置では、入力クラッチ等の係合装置を備えた機械式伝達部が用いられ、電気式差動部からの動力がその係合装置を介して機械式伝達部から出力されるようになっている。
【０００５】
しかしながら、車両の比較的高速での走行中に上記入力クラッチ等の係合装置或いはそれを駆動制御する部品の故障によりその係合装置の伝達トルク容量が低下すると、機械式伝達部の入力系において上記係合装置よりもエンジン側の回転部材の回転が高回転となる可能性があった。
【０００６】
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、車両走行中に何らかの故障により機械式伝達部の係合装置の伝達トルク容量が低下しても、機械式伝達部の入力系において上記係合装置よりもエンジン側の回転部材の回転が高回転となることを抑制する車両用駆動装置の制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を達成するための請求項１に係る発明の要旨とするところは、(a) エンジンの出力を駆動輪に伝達する動力伝達経路に、電気式差動部と機械式伝達部とを直列に配置した車両用駆動装置の制御装置において、(b)前記電気式差動部は、前記機械式伝達部の入力軸又はその後段に接続された電動機の運転状態が制御されることによって電気式無段変速機として作動するものであり、(c) 前記機械式伝達部の実際の回転速度とその機械式伝達部の変速比から推定される理論回転速度との間の回転速度差に応じて、前記エンジンの出力を制限し、(d)前記電動機の回転速度が高くなるほどおよび／または前記機械式伝達部の変速比が大きくなるほど、前記エンジンの出力制限値を小さい値とするものである。
【０００８】
また、請求項２に係る発明の要旨とするところは、請求項１に係る発明において、前記機械式伝達部の実際の回転速度と前記機械式伝達部の変速比から推定される理論回転速度との間の回転速度差が所定の判定値以上であるとき、前記エンジンの出力をそれ以外のときに比較して低下させることにある。
【０００９】
また、請求項３に係る発明の要旨とするところは、(a) エンジンの出力を駆動輪に伝達する動力伝達経路に、電気式差動部と機械式伝達部とを直列に配置した車両用駆動装置の制御装置において、(b) 前記電気式差動部は、前記機械式伝達部の入力軸又はその後段に接続された電動機の運転状態が制御されることによって電気式無段変速機として作動するものであり、(c)前記機械式伝達部の実際の回転速度とその機械式伝達部の変速比から推定される理論回転速度との間の回転速度比に応じて、前記エンジンの出力を制限し、(d)前記電動機の回転速度が高くなるほどおよび／または前記機械式伝達部の変速比が大きくなるほど、前記エンジンの出力制限値を小さい値とするものである。
【００１０】
また、請求項４に係る発明の要旨とするところは、請求項３に係る発明において、前記機械式伝達部の実際の回転速度と前記機械式伝達部の変速比から推定される理論回転速度との間の回転速度比が所定の判定値以上であるとき、前記エンジンの出力をそれ以外のときに比較して低下させることにある。
【００１１】
また、請求項５に係る発明の要旨とするところは、(a) エンジンの出力を駆動輪に伝達する動力伝達経路に、電気式差動部と機械式伝達部とを直列に配置した車両用駆動装置の制御装置において、(b) 前記電気式差動部は、前記機械式伝達部の入力軸又はその後段に接続された電動機の運転状態が制御されることによって電気式無段変速機として作動するものであり、(c)前記機械式伝達部の実際の変速比がその機械式伝達部の理論変速比から乖離する量に応じて、前記エンジンの出力を制限し、(d)前記電動機の回転速度が高くなるほどおよび／または前記機械式伝達部の変速比が大きくなるほど、前記エンジンの出力制限値を小さい値とするものである。
【００１２】
また、請求項６に係る発明の要旨とするところは、請求項５に係る発明において、前記機械式伝達部の実際の変速比が前記機械式伝達部の実際の理論変速比から乖離する量が所定の判定値以上であるとき、前記エンジンの出力をそれ以外のときに比較して低下させることにある。
【００１３】
また、請求項７に係る発明の要旨とするところは、請求項１乃至６のいずれか１に係る発明において、(a) 前記電気式差動部は、前記エンジンの出力を第１電動機および前記機械式伝達部の入力軸へ分配する差動機構と、その入力軸に直接的に又は間接的に連結された第２電動機とを備えたものであり、(b) 前記第２電動機の回転速度が所定の回転速度上限値以上にならないように前記第１電動機の回転速度を制御することにある。
【００１４】
また、請求項８に係る発明の要旨とするところは、請求項１乃至７のいずれか１に係る発明において、前記機械式伝達部は、動力を伝達するための係合装置を有する有段又は無段の変速装置であることにある。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１に係る発明の車両用駆動装置の制御装置によれば、エンジンの出力を駆動輪に伝達する動力伝達経路に、電気式差動部と機械式伝達部とを直列に配置した車両用駆動装置の制御装置において、前記電気式差動部は、前記機械式伝達部の入力軸又はその後段に接続された電動機の運転状態が制御されることによって電気式無段変速機として作動するものであり、前記機械式伝達部の実際の回転速度とその機械式伝達部の変速比から推定される理論回転速度との間の回転速度差に応じて前記エンジンの出力が制限され、前記電動機の回転速度が高くなるほどおよび／または前記機械式伝達部の変速比が大きくなるほど、そのエンジンの出力制限値を小さい値とされることから、車両走行中に何らかの故障により係合装置の伝達トルク容量が低下しても機械式伝達部の入力系において上記係合装置よりもエンジン側の回転部材およびそれに関連して回転する軸受、第２電動機等の高回転が高精度で抑制される。したがって、それら係合装置よりもエンジン側の回転部材およびそれに関連して回転する軸受、第２電動機等の過回転が抑制されるので、それら回転部材およびそれに関連して回転する軸受、第２電動機等の耐久性が確保される。
【００１６】
また、請求項２に係る発明の車両用駆動装置の制御装置によれば、前記機械式伝達部の実際の回転速度と前記機械式伝達部の変速比から推定される理論回転速度との回転速度差が所定の判定値以上であるとき、前記エンジンの出力がそれ以外のときに比較して低下させられるので、機械式伝達部の入力系において上記係合装置よりもエンジン側の回転部材およびそれに関連して回転する軸受、第２電動機等の過回転が抑制され、それらの耐久性が確保される。
【００１７】
請求項３に係る発明の車両用駆動装置の制御装置によれば、エンジンの出力を駆動輪に伝達する動力伝達経路に、電気式差動部と機械式伝達部とを直列に配置した車両用駆動装置の制御装置において、前記電気式差動部は、前記機械式伝達部の入力軸又はその後段に接続された電動機の運転状態が制御されることによって電気式無段変速機として作動するものであり、前記機械式伝達部の実際の回転速度とその機械式伝達部の変速比から推定される理論回転速度との間の回転速度比に応じて前記エンジンの出力が制限され、前記電動機の回転速度が高くなるほどおよび／または前記機械式伝達部の変速比が大きくなるほど、前記エンジンの出力制限値を小さい値とされることから、車両走行中に何らかの故障により係合装置の伝達トルク容量が低下しても機械式伝達部の入力系において上記係合装置よりもエンジン側の回転部材およびそれに関連して回転する軸受、第２電動機等の高回転が高精度で抑制される。したがって、それら係合装置よりもエンジン側の回転部材およびそれに関連して回転する軸受、第２電動機等の過回転が抑制されるので、それら回転部材およびそれに関連して回転する軸受、第２電動機等の耐久性が確保される。
【００１８】
また、請求項４に係る発明の車両用駆動装置の制御装置によれば、前記機械式伝達部の実際の回転速度と前記機械式伝達部の変速比から推定される理論回転速度との回転速度比が所定の判定値以上であるとき、前記エンジンの出力がそれ以外のときに比較して低下させられるので、機械式伝達部の入力系において上記係合装置よりもエンジン側の回転部材およびそれに関連して回転する軸受、第２電動機等の過回転が抑制され、それらの耐久性が確保される。
【００１９】
また、請求項５に係る発明の車両用駆動装置の制御装置によれば、 エンジンの出力を駆動輪に伝達する動力伝達経路に、電気式差動部と機械式伝達部とを直列に配置した車両用駆動装置の制御装置において、前記電気式差動部は、前記機械式伝達部の入力軸又はその後段に接続された電動機の運転状態が制御されることによって電気式無段変速機として作動するものであり、前記機械式伝達部の実際の変速比がその機械式伝達部の理論変速比から乖離する量に応じて、前記エンジンの出力が制限され、前記電動機の回転速度が高くなるほどおよび／または前記機械式伝達部の変速比が大きくなるほど、前記エンジンの出力制限値を小さい値とされることから、車両走行中に何らかの故障により係合装置の伝達トルク容量が低下しても機械式伝達部の入力系において上記係合装置よりもエンジン側の回転部材およびそれに関連して回転する軸受、第２電動機等の高回転が高精度で抑制される。したがって、それら係合装置よりもエンジン側の回転部材およびそれに関連して回転する軸受、第２電動機等の過回転が抑制されるので、それら回転部材およびそれに関連して回転する軸受、第２電動機等の耐久性が確保される。
【００２０】
また、請求項６に係る発明の車両用駆動装置の制御装置によれば、前記機械式伝達部の実際の変速比が前記機械式伝達部の実際の理論変速比から乖離する量が所定の判定値以上であるとき、前記エンジンの出力をそれ以外のときに比較して低下させられるので、機械式伝達部の入力系において上記係合装置よりもエンジン側の回転部材およびそれに関連して回転する軸受、第２電動機等の高回転が抑制される。したがって、それら係合装置よりもエンジン側の回転部材およびそれに関連して回転する軸受、第２電動機等の過回転が抑制されるので、それら回転部材およびそれに関連して回転する軸受、第２電動機等の耐久性が確保される。
【００２１】
また、請求項７に係る発明の車両用駆動装置の制御装置によれば、(a) 前記電気式差動部は、前記エンジンの出力を第１電動機および前記機械式伝達部の入力軸へ分配する差動機構と、その入力軸に直接的に又は間接的に連結された第２電動機とを備えたものであり、(b) 前記第２電動機の回転速度が所定の回転速度上限値以上にならないように前記第１電動機の回転速度を制御することから、機械式伝達部の入力系において上記入力クラッチよりもエンジン側の回転部材およびそれに関連して回転する軸受、第２電動機等の過回転が応答性よく速やかに抑制され、それらの耐久性が一層確保される。
【００２２】
また、請求項８に係る発明の車両用駆動装置の制御装置によれば、前記機械式伝達部は、動力を伝達するための係合装置を有する有段又は無段の変速装置であるので、その有段又は無段の変速装置の係合装置の故障によってその伝達トルク容量が低下しても、機械式伝達部の入力系において上記係合装置よりもエンジン側の回転部材およびそれに関連して回転する軸受、第２電動機等の高回転が抑制される。したがって、それら係合装置よりもエンジン側の回転部材およびそれに関連して回転する軸受、第２電動機等の過回転が抑制されるので、それら回転部材およびそれに関連して回転する軸受、第２電動機等の耐久性が確保される。
【００２３】
ここで、前記機械式伝達部は、摩擦係合装置を備えた動力伝動装置や、変速比が固定の摩擦型動力伝動装置であってもよいが、好適には、複数の回転要素を有する１または２以上の遊星歯車装置とそれら回転要素を相互に或いは非回転部材に選択的に連結する複数の摩擦係合装置とを備えた有段式自動変速機、有効径が可変な一対の可変プーリに伝動ベルトが巻き掛けられて摩擦力により動力が伝達されるベルト式無段変速機、或いは、一対のコーンの間に回動可能回転軸心を有する複数のローラが挟持されて摩擦力により動力が伝達されるトロイダル式無段変速機等の自動変速機である。上記一対の可変プーリおよび伝動ベルトや、一対のコーンおよびローラも摩擦係合装置の一種である。
【００２４】
また、好適には、前記エンジンの出力は、そのエンジンに供給される燃料を燃料噴射弁により遮断( フューエルカット）し、或いはそのエンジンに供給される混合気をスロットル弁により制限することによって実行される。
【００２５】
また、好適には、車両のシフトレバーが走行位置であるか否かを判定する走行位置判定手段と、その走行位置判定手段によってシフトレバーが走行位置であると判定された場合は、前記機械式伝達部の実際の回転速度と前記機械式伝達部の変速比から推定される理論回転速度との回転速度差又は回転速度比が所定の判定値以上であるか否かを判定する判定手段と、その判定手段により上記回転速度差又は回転速度比が所定の判定値以上であると判定された場合は、前記エンジンの出力を制限するエンジン出力制限手段と、上記判定手段により上記回転速度差または回転速度比が所定の判定値以上であると判定されたとき、前記第２電動機の回転速度が所定の回転速度上限値以上にならないように前記第１電動機の回転速度を制御する第１電動機制御手段とが、備えられる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【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においてその変速機構に設けられた有段変速機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の実施例のハイブリッド車両の変速機構において、差動部の無段変速作動と有段変速機の有段変速作動とにおける各回転要素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１の実施例のハイブリッド車両の変速機構において、有段変速機の有段変速作動を行うための油圧制御回路の要部を示す図である。
【図６】シフトレバーにより複数種類のシフトポジションを人為的操作により切り換えるためのシフト操作装置の一例を示す図である。
【図７】図４の電子制御装置の制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。
【図８】車速と要求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、自動変速機の変速判断に用いられる予め記憶された変速線図と、エンジン走行とモータ走行とを切換判断に用いられる境界線を有する予め記憶された駆動力源切換線図とを例示する図である。
【図９】図７のハイブリッド制御手段により作動させられるエンジンの最適燃費率曲線を示す図である。
【図１０】図７のエンジン出力トルク制限手段により制限されるエンジン出力トルク制限値と回転速度差との関係を示す図である。
【図１１】図４の電子制御装置の制御作動の要部を説明するフローチャートである。
【図１２】本発明の他の実施例において、エンジン出力トルク制限手段により制限されるエンジン出力トルク制限値と回転速度差との関係を示す図であって、図１０に相当する図である。
【図１３】本発明の他の実施例における電子制御装置の制御機能の要部を説明する機能ブロック線図であって、図７に相当する図である。
【図１４】図１３の実施例の電子制御装置の制御作動の要部を説明するフローチャートである。
【図１５】車速を示す軸と第２電動機の回転速度を示す軸との二次元座標において、図１３の実施例の回転速度比判定手段による判定位置および図１６の実施例の変速比差判定手段による判定位置を、図７の実施例の回転速度差判定手段いよる判定位置と対比して説明する図である。
【図１６】本発明の他の実施例における電子制御装置の制御機能の要部を説明する機能ブロック線図であって、図７に相当する図である。
【図１７】図１６の実施例の電子制御装置の制御作動の要部を説明するフローチャートである。
【図１８】本発明の他の実施例における図１５に相当する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
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】
【００２８】
図１は、本発明が適用されるハイブリッド車両の駆動装置の一部を構成する変速機構１０を説明する骨子図である。図１において、変速機構１０は車体に取り付けられる非回転部材としてのトランスミッションケース１２（以下、ケース１２という）内において共通の軸心上に配設された入力回転部材としての入力軸１４と、この入力軸１４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機能可能な電気式差動部１１と、その差動部１１と駆動輪３４（図７参照）との間の動力伝達経路で伝達部材（伝動軸）１８を介して直列に連結されている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。この変速機構１０は、例えば車両において縦置きされるＦＲ（フロントエンジン・リヤドライブ）型車両に好適に用いられるものであり、入力軸１４に直接に或いは図示しない脈動吸収ダンパーを介して直接的に連結された走行用の駆動力源として例えばガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の内燃機関であるエンジン８と一対の駆動輪３４との間の動力伝達経路に設けられて、エンジン８からの動力を差動歯車装置（終減速機）３２（図７参照）および一対の車軸等を順次介して一対の駆動輪３４へ伝達する。
【００２９】
本実施例の変速機構１０においてはエンジン８と差動部１１とは相互に直結されている。この直結と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意味であり、例えば上記脈動吸収ダンパーなどを介する機械的連結はこの直結に含まれる。なお、変速機構１０はその軸心に対して対称的に構成されているため、図１の骨子図においてはその下側が省略されている。以下の各実施例についても同様である。
【００３０】
差動部１１は、第１電動機Ｍ１と、入力軸１４に入力されたエンジン８の出力を機械的に分配する機械的機構であってエンジン８の出力を第１電動機Ｍ１および伝達部材１８に分配する差動機構である動力分配機構１６と、伝達部材１８と一体的に回転するように作動的に連結されている第２電動機Ｍ２とを備えている。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。
【００３１】
動力分配機構１６は、例えば「０．４１８」程度の所定のギヤ比ρ１を有するシングルピニオン型の第１遊星歯車装置２４を主体として構成されている。この第１遊星歯車装置２４は、第１サンギヤＳ１、第１遊星歯車Ｐ１、その第１遊星歯車Ｐ１を自転および公転可能に支持する第１キャリヤＣＡ１、第１遊星歯車Ｐ１を介して第１サンギヤＳ１と噛み合う第１リングギヤＲ１を回転要素（要素）として備えている。第１サンギヤＳ１の歯数をＺＳ１、第１リングギヤＲ１の歯数をＺＲ１とすると、上記ギヤ比ρ１はＺＳ１／ＺＲ１である。
【００３２】
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。このように構成された動力分配機構１６は、第１遊星歯車装置２４の３要素である第１サンギヤＳ１、第１キャリヤＣＡ１、第１リングギヤＲ１がそれぞれ相互に相対回転可能とされて差動作用が作動可能なすなわち差動作用が働く差動状態とされる。この差動状態では、エンジン８の出力が第１電動機Ｍ１と伝達部材１８とに分配されるとともに、分配されたエンジン８の出力の一部で第１電動機Ｍ１から発生させられた電気エネルギで蓄電されたり第２電動機Ｍ２が回転駆動されるので、差動部１１（動力分配機構１６）は電気的な差動装置として機能させられて例えば差動部１１は所謂無段変速状態（電気的ＣＶＴ状態）とされて、エンジン８の所定回転に拘わらず伝達部材１８の回転が連続的に変化させられる。すなわち、差動部１１は、その変速比γ０（入力軸１４の回転速度ＮIN／伝達部材１８の回転速度Ｎ18）が最小値γ０min から最大値γ０max まで連続的に変化させられる電気的な無段変速機すなわち電気式無段変速部として機能する。
【００３３】
自動変速部２０は、シングルピニオン型の第２遊星歯車装置２６、シングルピニオン型の第３遊星歯車装置２８、およびシングルピニオン型の第４遊星歯車装置３０を備え、有段式自動変速機、機械式変速部、或いは機械式伝達部として機能する遊星歯車式の多段変速機である。第２遊星歯車装置２６は、第２サンギヤＳ２、第２遊星歯車Ｐ２、その第２遊星歯車Ｐ２を自転および公転可能に支持する第２キャリヤＣＡ２、第２遊星歯車Ｐ２を介して第２サンギヤＳ２と噛み合う第２リングギヤＲ２を備えており、例えば「０．５６２」程度の所定のギヤ比ρ２を有している。第３遊星歯車装置２８は、第３サンギヤＳ３、第３遊星歯車Ｐ３、その第３遊星歯車Ｐ３を自転および公転可能に支持する第３キャリヤＣＡ３、第３遊星歯車Ｐ３を介して第３サンギヤＳ３と噛み合う第３リングギヤＲ３を備えており、例えば「０．４２５」程度の所定のギヤ比ρ３を有している。第４遊星歯車装置３０は、第４サンギヤＳ４、第４遊星歯車Ｐ４、その第４遊星歯車Ｐ４を自転および公転可能に支持する第４キャリヤＣＡ４、第４遊星歯車Ｐ４を介して第４サンギヤＳ４と噛み合う第４リングギヤＲ４を備えており、例えば「０．４２１」程度の所定のギヤ比ρ４を有している。第２サンギヤＳ２の歯数をＺＳ２、第２リングギヤＲ２の歯数をＺＲ２、第３サンギヤＳ３の歯数をＺＳ３、第３リングギヤＲ３の歯数をＺＲ３、第４サンギヤＳ４の歯数をＺＳ４、第４リングギヤＲ４の歯数をＺＲ４とすると、上記ギヤ比ρ２はＺＳ２／ＺＲ２、上記ギヤ比ρ３はＺＳ３／ＺＲ３、上記ギヤ比ρ４はＺＳ４／ＺＲ４で表される。
【００３４】
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。
【００３５】
このように、自動変速部２０内と差動部１１（伝達部材１８）とは、自動変速部２０の変速段を成立させるために用いられる第１クラッチＣ１または第２クラッチＣ２を介して選択的に連結され、エンジン８の出力が差動部１１および第１クラッチＣ１および／または第２クラッチＣ２を介して、自動変速部２０へ入力されるようになっている。第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２は、自動変速部２０の入力クラッチとして機能している。これら第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。このため、上記第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２は、伝達部材１８と自動変速部２０との間の動力伝達経路すなわち差動部１１（伝達部材１８）から駆動輪３４への動力伝達経路を、その動力伝達経路の動力伝達を可能とする動力伝達可能状態と、その動力伝達経路の動力伝達を遮断する動力伝達遮断状態とに選択的に切り換える係合装置としても機能している。
【００３６】
上記自動変速部２０は、解放側係合装置の解放と係合側係合装置の係合とによりクラッチツウクラッチ変速が実行されて各ギヤ段（変速段）が選択的に成立させられることにより、略等比的に変化する変速比γ（＝伝達部材１８の回転速度Ｎ18／出力軸２２の回転速度ＮOUT）が各ギヤ段毎に得られる有段変速機である。図２の係合作動表に示されるように、第１クラッチＣ１および第３ブレーキＢ３の係合により変速比γ１が最大値例えば「３．３５７」程度である第１速ギヤ段が成立させられ、第１クラッチＣ１および第２ブレーキＢ２の係合により変速比γ２が第１速ギヤ段よりも小さい値例えば「２．１８０」程度である第２速ギヤ段が成立させられ、第１クラッチＣ１および第１ブレーキＢ１の係合により変速比γ３が第２速ギヤ段よりも小さい値例えば「１．４２４」程度である第３速ギヤ段が成立させられ、第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２の係合により変速比γ４が第３速ギヤ段よりも小さい値例えば「１．０００」程度である第４速ギヤ段が成立させられる。また、第２クラッチＣ２および第３ブレーキＢ３の係合により変速比γＲが第１速ギヤ段と第２速ギヤ段との間の値例えば「３．２０９」程度である後進ギヤ段（後進変速段）が成立させられる。また、第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、第１ブレーキＢ１、第２ブレーキＢ２、および第３ブレーキＢ３の解放によりニュートラル「Ｎ」状態とされる。
【００３７】
前記第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、第１ブレーキＢ１、第２ブレーキＢ２、および第３ブレーキＢ３（以下、特に区別しない場合はクラッチＣ、ブレーキＢと表す）は、従来の車両用自動変速機においてよく用いられている油圧式摩擦係合装置( 係合要素) であって、互いに重ねられた複数枚の摩擦板が油圧アクチュエータにより押圧される湿式多板型や、回転するドラムの外周面に巻き付けられた１本または２本のバンドの一端が油圧アクチュエータによって引き締められるバンドブレーキなどにより構成され、それが介挿されている両側の部材を選択的に連結するためのものである。
【００３８】
以上のように構成された変速機構１０において、無段変速機として機能する差動部１１と有段式変速機として機能する自動変速部２０とで全体として変速比が無段階で変化させられる無段変速機が構成される。また、差動部１１の変速比を一定となるように制御することにより、差動部１１と自動変速部２０とで変速比が段階的に変化させられる有段変速機と同等の状態を構成することが可能とされる。
【００３９】
具体的には、差動部１１が無段変速機として機能し、且つ差動部１１に直列の自動変速部２０が有段変速機として機能することにより、自動変速部２０の少なくとも１つの変速段Ｍに対して自動変速部２０に入力される回転速度（以下、自動変速部２０の入力回転速度）すなわち伝達部材１８の回転速度（以下、伝達部材回転速度Ｎ18）が無段的に変化させられてその変速段Ｍにおいて無段的な変速比幅が得られる。したがって、変速機構１０の総合変速比γＴ（＝入力軸１４の回転速度ＮIN／出力軸２２の回転速度ＮOUT）が無段階に得られ、変速機構１０において無段変速機が構成される。この変速機構１０の総合変速比γＴは、差動部１１の変速比γ０と自動変速部２０の変速比γとに基づいて形成される変速機構１０全体としてのトータル変速比γＴである。
【００４０】
例えば、図２の係合作動表に示される自動変速部２０の第１速ギヤ段乃至第４速ギヤ段や後進ギヤ段の各ギヤ段に対し伝達部材回転速度Ｎ18が無段的に変化させられて各ギヤ段は無段的な変速比幅が得られる。したがって、その各ギヤ段の間が無段的に連続変化可能な変速比となって、変速機構１０全体としてのトータル変速比γＴが無段階に得られる。
【００４１】
また、差動部１１の変速比が一定となるように制御され、且つクラッチＣおよびブレーキＢが選択的に係合作動させられて第１速ギヤ段乃至第４速ギヤ段のいずれか或いは後進ギヤ段（後進変速段）が選択的に成立させられることにより、略等比的に変化する変速機構１０のトータル変速比γＴが各ギヤ段毎に得られる。したがって、変速機構１０において有段変速機と同等の状態が構成される。
【００４２】
例えば、差動部１１の変速比γ０が「１」に固定されるように制御されると、図２の係合作動表に示されるように自動変速部２０の第１速ギヤ段乃至第４速ギヤ段や後進ギヤ段の各ギヤ段に対応する変速機構１０のトータル変速比γＴが各ギヤ段毎に得られる。また、自動変速部２０の第４速ギヤ段において差動部１１の変速比γ０が「１」より小さい値例えば０．７程度に固定されるように制御されると、第４速ギヤ段よりも小さい値例えば「０．７」程度であるトータル変速比γＴが得られる。
【００４３】
図３は、差動部１１と自動変速部２０とから構成される変速機構１０において、ギヤ段毎に連結状態が異なる各回転要素の回転速度の相対関係を直線上で表すことができる共線図を示している。この図３の共線図は、各遊星歯車装置２４、２６、２８、３０のギヤ比ρの関係を示す横軸と、相対的回転速度を示す縦軸とから成る二次元座標であり、横線Ｘ１が回転速度零を示し、横線Ｘ２が回転速度「１．０」すなわち入力軸１４に連結されたエンジン８の回転速度ＮEを示し、横線ＸＧが伝達部材１８の回転速度を示している。
【００４４】
また、差動部１１を構成する動力分配機構１６の３つの要素に対応する３本の縦線Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３は、左側から順に第２回転要素（第２要素）ＲＥ２に対応する第１サンギヤＳ１、第１回転要素（第１要素）ＲＥ１に対応する第１キャリヤＣＡ１、第３回転要素（第３要素）ＲＥ３に対応する第１リングギヤＲ１の相対回転速度を示すものであり、それらの間隔は第１遊星歯車装置２４のギヤ比ρ１に応じて定められている。さらに、自動変速部２０の５本の縦線Ｙ４、Ｙ５、Ｙ６、Ｙ７、Ｙ８は、左から順に、第４回転要素（第４要素）ＲＥ４に対応し且つ相互に連結された第２サンギヤＳ２および第３サンギヤＳ３を、第５回転要素（第５要素）ＲＥ５に対応する第２キャリヤＣＡ２を、第６回転要素（第６要素）ＲＥ６に対応する第４リングギヤＲ４を、第７回転要素（第７要素）ＲＥ７に対応し且つ相互に連結された第２リングギヤＲ２、第３キャリヤＣＡ３、第４キャリヤＣＡ４を、第８回転要素（第８要素）ＲＥ８に対応し且つ相互に連結された第３リングギヤＲ３、第４サンギヤＳ４をそれぞれ表し、それらの間隔は第２、第３、第４遊星歯車装置２６、２８、３０のギヤ比ρ２、ρ３、ρ４に応じてそれぞれ定められている。共線図の縦軸間の関係においてサンギヤとキャリヤとの間が「１」に対応する間隔とされるとキャリヤとリングギヤとの間が遊星歯車装置のギヤ比ρに対応する間隔とされる。すなわち、差動部１１では縦線Ｙ１とＹ２との縦線間が「１」に対応する間隔に設定され、縦線Ｙ２とＹ３との間隔はギヤ比ρ１に対応する間隔に設定される。また、自動変速部２０では各第２、第３、第４遊星歯車装置２６、２８、３０毎にそのサンギヤとキャリヤとの間が「１」に対応する間隔に設定され、キャリヤとリングギヤとの間がρに対応する間隔に設定される。
【００４５】
上記図３の共線図を用いて表現すれば、本実施例の変速機構１０は、動力分配機構１６（差動部１１）において、第１遊星歯車装置２４の第１回転要素ＲＥ１（第１キャリヤＣＡ１）が入力軸１４すなわちエンジン８に連結され、第２回転要素ＲＥ２が第１電動機Ｍ１に連結され、第３回転要素（第１リングギヤＲ１）ＲＥ３が伝達部材１８および第２電動機Ｍ２に連結されて、入力軸１４の回転を伝達部材１８を介して自動変速部２０へ伝達する（入力させる）ように構成されている。このとき、Ｙ２とＸ２の交点を通る斜めの直線Ｌ０により第１サンギヤＳ１の回転速度と第１リングギヤＲ１の回転速度との関係が示される。
【００４６】
例えば、差動部１１においては、第１回転要素ＲＥ１乃至第３回転要素ＲＥ３が相互に相対回転可能とされる差動状態とされており、直線Ｌ０と縦線Ｙ３との交点で示される第１リングギヤＲ１の回転速度が車速Ｖに拘束されて略一定である場合には、エンジン回転速度ＮEを制御することによって直線Ｌ０と縦線Ｙ２との交点で示される第１キャリヤＣＡ１の回転速度が上昇或いは下降させられると、直線Ｌ０と縦線Ｙ１との交点で示される第１サンギヤＳ１の回転速度すなわち第１電動機Ｍ１の回転速度が上昇或いは下降させられる。
【００４７】
また、差動部１１の変速比γ０が「１」に固定されるように第１電動機Ｍ１の回転速度を制御することによって第１サンギヤＳ１の回転がエンジン回転速度ＮEと同じ回転とされると、直線Ｌ０は横線Ｘ２と一致させられ、エンジン回転速度ＮEと同じ回転で第１リングギヤＲ１の回転速度すなわち伝達部材１８が回転させられる。或いは、差動部１１の変速比γ０が「１」より小さい値例えば０．７程度に固定されるように第１電動機Ｍ１の回転速度を制御することによって第１サンギヤＳ１の回転が零とされると、エンジン回転速度ＮEよりも増速された回転で伝達部材回転速度Ｎ18が回転させられる。
【００４８】
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。
【００４９】
自動変速部２０では、差動部１１において直線Ｌ０が横線Ｘ２と一致させられてエンジン回転速度ＮEと同じ回転速度が差動部１１から第８回転要素ＲＥ８に入力されると、図３に示すように、第１クラッチＣ１と第３ブレーキＢ３とが係合させられることにより、第８回転要素ＲＥ８の回転速度を示す縦線Ｙ８と横線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（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。
【００５０】
図４は、本実施例の変速機構１０を制御するための電子制御装置８０に入力される信号及びその電子制御装置８０から出力される信号を例示している。この電子制御装置８０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、及び入出力インターフェースなどから成る所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、ＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつＲＯＭに予め記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことにより、エンジン８、第１電動機Ｍ１、第２電動機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。
【００５１】
電子制御装置８０には、図４に示すような各センサやスイッチなどから、エンジン水温ＴＥＭＰWを表す信号、シフトレバー５２（図７参照）のシフトポジションＰSHを表す信号、エンジン８の回転速度であるエンジン回転速度ＮEを表す信号、ギヤ比列設定値を表す信号、Ｍモード（手動変速走行モード）を指令する信号、エアコンの作動を表す信号、出力軸２２の回転速度（以下、出力軸回転速度）ＮOUT( ｒｐｍ）に対応する車速Ｖを表す信号、自動変速部２０の作動油温ＴOIL（℃）を表す信号、サイドブレーキ操作を表す信号、フットブレーキ操作を表す信号、触媒温度を表す信号、運転者の出力要求量に対応するアクセルペダルの操作量であるアクセル開度Ａcc( ％）を表す信号、カム角を表す信号、スノーモード設定を表す信号、車両の前後加速度Ｇを表す信号、オートクルーズ走行を表す信号、車両の重量（車重）を表す信号、各車輪の車輪速を表す信号、第１電動機Ｍ１の回転速度ＮM1（以下、第１電動機回転速度ＮM1という）を表す信号、第２電動機Ｍ２の回転速度ＮM2（以下、第２電動機回転速度ＮM2という）を表す信号、蓄電装置５６（図７参照）の充電容量（充電状態）ＳＯＣを表す信号などが、それぞれ供給される。
【００５２】
また、上記電子制御装置８０からは、エンジン出力を制御するエンジン出力制御装置５８（図７参照）への制御信号例えばエンジン８の吸気管６０に備えられた電子スロットル弁６２のスロットル弁開度θTHを操作するスロットルアクチュエータ６４への駆動信号や燃料噴射装置６６による吸気管６０或いはエンジン８の筒内への燃料供給量を制御する燃料供給量信号や点火装置６８によるエンジン８の点火時期を指令する点火信号、過給圧を調整するための過給圧調整信号、電動エアコンを作動させるための電動エアコン駆動信号、電動機Ｍ１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、差動部１１や自動変速部２０の油圧式摩擦係合装置の油圧アクチュエータを制御するために油圧制御回路７０（図５、図７参照）に含まれる電磁弁（リニアソレノイドバルブ）を作動させるバルブ指令信号、この油圧制御回路７０に設けられたレギュレータバルブ（調圧弁）によりライン油圧ＰLを調圧するための信号、そのライン油圧ＰLが調圧されるための元圧の油圧源である電動油圧ポンプを作動させるための駆動指令信号、電動ヒータを駆動するための信号、クルーズコントロール制御用コンピュータへの信号等が、それぞれ出力される。
【００５３】
図５は、油圧制御回路７０のうちクラッチＣ１、Ｃ２、およびブレーキＢ１〜Ｂ３の各油圧アクチュエータ（油圧シリンダ）ＡＣ１、ＡＣ２、ＡＢ１、ＡＢ２、ＡＢ３の作動を制御するリニアソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ５に関する回路図を例示している。
【００５４】
図５において、各油圧アクチュエータＡＣ１、ＡＣ２、ＡＢ１、ＡＢ２、ＡＢ３には、ライン油圧ＰＬがそれぞれリニアソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ５により電子制御装置８０からの指令信号に応じた係合圧ＰＣ１、ＰＣ２、ＰＢ１、ＰＢ２、ＰＢ３に調圧されてそれぞれ直接的に供給されるようになっている。このライン油圧ＰＬは、図示しない電動オイルポンプやエンジン３０により回転駆動される機械式オイルポンプから発生する油圧を元圧として例えばリリーフ型調圧弁（レギュレータバルブ）によって、アクセル開度或いはスロットル開度で表されるエンジン負荷等に応じた値に調圧されるようになっている。
【００５５】
リニアソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ５は、基本的には何れも同じ構成であり、電子制御装置８０により独立に駆動制御され、各油圧アクチュエータＡＣ１、ＡＣ２、ＡＢ１、ＡＢ２、ＡＢ３の油圧が独立に調圧制御されてクラッチＣ１〜Ｃ４、ブレーキＢ１、Ｂ２の係合圧ＰＣ１、ＰＣ２、ＰＢ１、ＰＢ２、ＰＢ３がそれぞれ制御される。そして、自動変速部２０は、例えば図２の係合作動表に示すように予め定められた係合装置が係合されることによって各変速段が成立させられる。また、自動変速部２０の変速制御においては、例えば変速に関与するクラッチＣやブレーキＢの解放と係合とが同時に制御される所謂クラッチツウクラッチ変速が実行される。
【００５６】
図６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、変速機構１０内つまり自動変速部２０内の動力伝達経路が遮断されたニュートラル状態すなわち中立状態とし且つ自動変速部２０の出力軸２２をロックするための駐車ポジション「Ｐ（パーキング）」、後進走行のための後進走行ポジション「Ｒ（リバース）」、変速機構１０内の動力伝達経路が遮断された中立状態とするための中立ポジション「Ｎ（ニュートラル）」、自動変速モードを成立させて差動部１１の無段的な変速比幅と自動変速部２０の第１速ギヤ段乃至第４速ギヤ段の範囲で自動変速制御される各ギヤ段とで得られる変速機構１０の変速可能なトータル変速比γＴの変化範囲内で自動変速制御を実行させる前進自動変速走行ポジション「Ｄ（ドライブ）」、または手動変速走行モード（手動モード）を成立させて自動変速部２０における高速側の変速段を制限する所謂変速レンジを設定するための前進手動変速走行ポジション「Ｍ（マニュアル）」へ手動操作されるように設けられている。
【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」ポジションおよび「Ｎ」ポジションは、車両を走行させないときに選択される非走行ポジションであって、例えば図２の係合作動表に示されるように第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２のいずれもが解放されるような自動変速部２０内の動力伝達経路が遮断された車両を駆動不能とする第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２による動力伝達経路の動力伝達遮断状態へ切換えを選択するための非駆動ポジションである。また、「Ｒ」ポジション或いは「Ｄ」ポジションおよび「Ｍ」ポジションは、車両を後進或いは前進走行させるときに選択される後進或いは前進走行ポジションであって、例えば図２の係合作動表に示されるように第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２の少なくとも一方が係合されるような自動変速部２０内の動力伝達経路が連結された車両を駆動可能とする第１クラッチＣ１および／または第２クラッチＣ２による動力伝達経路の動力伝達可能状態への切換えを選択するための駆動ポジションでもある。
【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および第２クラッチＣ２が解放されて自動変速部２０内の動力伝達経路が動力伝達可能状態から動力伝達遮断状態とされる。
【００６１】
図７は、電子制御装置８０による制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。図７において、有段変速制御手段８２は、図８に示すような車速Ｖと自動変速部２０の要求出力トルクＴOUTとを変数として予め記憶されたアップシフト線（実線）およびダウンシフト線（一点鎖線）を有する関係（変速線図、変速マップ）から実際の車速Ｖおよび自動変速部２０の要求出力トルクＴOUTで示される車両状態に基づいて、自動変速部２０の変速を実行すべきか否かを判断しすなわち自動変速部２０の変速すべき変速段を判断し、その判断した変速段が得られるように自動変速部２０の自動変速制御を実行する。要求出力トルクＴOUTは、よく知られた予め記憶された関係から実際のアクセル開度Ａcc( ％）および車速Ｖに基づいて算出される。
【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、自動変速部２０の変速に関与する油圧式摩擦係合装置を係合および／または解放させる指令（変速出力指令、油圧指令）を、すなわち自動変速部２０の変速に関与する解放側係合装置を解放すると共に係合側係合装置を係合することによりクラッチツウクラッチ変速を実行させる指令を油圧制御回路７０へ出力する。油圧制御回路７０は、その指令に従って、例えば解放側係合装置を解放すると共に係合側係合装置を係合して自動変速部２０の変速が実行されるように、油圧制御回路７０内のリニアソレノイドバルブＳＬを作動させてその変速に関与する油圧式摩擦係合装置の油圧アクチュエータを作動させる。
【００６３】
ハイブリッド制御手段８４は、エンジン８を効率のよい作動域で作動させる一方で、エンジン８と第２電動機Ｍ２との駆動力の配分や第１電動機Ｍ１の発電による反力を最適になるように変化させて差動部１１の電気的な無段変速機としての変速比γ０を制御する。例えば、そのときの走行車速Ｖにおいて、運転者の出力要求量としてのアクセル開度Ａccや車速Ｖから車両の目標（要求）出力を算出し、その車両の目標出力と充電要求値から必要なトータル目標出力を算出し、そのトータル目標出力が得られるように伝達損失、補機負荷、第２電動機Ｍ２のアシストトルク等を考慮して目標エンジン出力を算出し、その目標エンジン出力が得られるエンジン回転速度ＮEとエンジントルクＴEとなるようにエンジン８を制御するとともに第１電動機Ｍ１の発電量を制御する。
【００６４】
例えば、ハイブリッド制御手段８４は、その制御を動力性能や燃費向上などのために自動変速部２０の変速段を考慮して実行する。このようなハイブリッド制御では、エンジン８を効率のよい作動域で作動させるために定まるエンジン回転速度ＮEと車速Ｖおよび自動変速部２０の変速段で定まる伝達部材１８の回転速度とを整合させるために、差動部１１が電気的な無段変速機として機能させられる。すなわち、ハイブリッド制御手段８４は、エンジン回転速度ＮEとエンジン８の出力トルク（エンジントルク）ＴEとで構成される二次元座標内において無段変速走行の時に運転性と燃費性とを両立するように予め実験的に求められて記憶された図９の破線に示すようなエンジン８の最適燃費率曲線（燃費マップ、関係）に沿ってエンジン８が作動させられるように、例えば目標出力（トータル目標出力、要求駆動力）を充足するために必要なエンジン出力を発生するためのエンジントルクＴEとエンジン回転速度ＮEとなるように、変速機構１０のトータル変速比γＴの目標値を定め、その目標値が得られるように自動変速部２０の変速段を考慮して差動部１１の変速比γ０を制御し、トータル変速比γＴをその変速可能な変化範囲内で制御する。
【００６５】
このとき、ハイブリッド制御手段８４は、第１電動機Ｍ１により発電された電気エネルギをインバータ５４を通して蓄電装置５６や第２電動機Ｍ２へ供給するので、エンジン８の動力の主要部は機械的に伝達部材１８へ伝達されるが、エンジン８の動力の一部は第１電動機Ｍ１の発電のために消費されてそこで電気エネルギに変換され、インバータ５４を通してその電気エネルギが第２電動機Ｍ２へ供給され、その第２電動機Ｍ２が駆動されて第２電動機Ｍ２から伝達部材１８へ伝達される。この電気エネルギの発生から第２電動機Ｍ２で消費されるまでに関連する機器により、エンジン８の動力の一部を電気エネルギに変換し、その電気エネルギを機械的エネルギに変換するまでの電気パスが構成される。
【００６６】
また、ハイブリッド制御手段８４は、車両の停止中又は走行中に拘わらず、差動部１１の電気的ＣＶＴ機能によって第１電動機回転速度ＮM1および／または第２電動機回転速度ＮM2を制御してエンジン回転速度ＮEを略一定に維持したり任意の回転速度に回転制御させられる。言い換えれば、ハイブリッド制御手段８４は、エンジン回転速度ＮEを略一定に維持したり任意の回転速度に制御しつつ第１電動機回転速度ＮM1および／または第２電動機回転速度ＮM2を任意の回転速度に回転制御することができる。
【００６７】
例えば、図３の共線図からもわかるようにハイブリッド制御手段８４は車両走行中にエンジン回転速度ＮEを引き上げる場合には、車速Ｖ（駆動輪３４）に拘束される第２電動機回転速度ＮM2を略一定に維持しつつ第１電動機回転速度ＮM1の引き上げを実行する。また、ハイブリッド制御手段８４は自動変速部２０の変速中にエンジン回転速度ＮEを略一定に維持する場合には、エンジン回転速度ＮEを略一定に維持しつつ自動変速部２０の変速に伴う第２電動機回転速度ＮM2の変化とは反対方向に第１電動機回転速度ＮM1を変化させる。
【００６８】
また、ハイブリッド制御手段８４は、スロットル制御のためにスロットルアクチュエータ６４により電子スロットル弁６２を開閉制御させる他、燃料噴射制御のために燃料噴射装置６６による燃料噴射量や噴射時期を制御させ、点火時期制御のためにイグナイタ等の点火装置６８による点火時期を制御させる指令を単独で或いは組み合わせてエンジン出力制御装置５８に出力して、必要なエンジン出力を発生するようにエンジン８の出力制御を実行するエンジン出力制御手段を機能的に備えている。
【００６９】
例えば、ハイブリッド制御手段８４は、基本的には図示しない予め記憶された関係からアクセル開度Ａccに基づいてスロットルアクチュエータ６０を駆動し、アクセル開度Ａccが増加するほどスロットル弁開度θTHを増加させるようにスロットル制御を実行する。また、このエンジン出力制御装置５８は、ハイブリッド制御手段８４による指令に従って、スロットル制御のためにスロットルアクチュエータ６４により電子スロットル弁６２を開閉制御する他、燃料噴射制御のために燃料噴射装置６６による燃料噴射を制御し、点火時期制御のためにイグナイタ等の点火装置６８による点火時期を制御するなどしてエンジントルク制御を実行する。
【００７０】
また、ハイブリッド制御手段８４は、エンジン８の停止又はアイドル状態に拘わらず、差動部１１の電気的無段変速機能（差動作用）によって車両をモータ走行させることができる。図６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６の境界線（実線Ａ）に示される関係は、車速Ｖと駆動力関連値である出力トルクＴOUT とをパラメータとする二次元座標で構成された駆動力源切換線図（駆動力源マップ）の一例である。この駆動力源切換線図は、例えば同じ図８中の実線および一点鎖線に示す変速線図（変速マップ）と共に記憶手段に予め記憶されている。
【００７１】
また、ハイブリッド制御手段８４は、車速Ｖおよび要求出力トルクＴOUTで示される車両の走行状態が図８のＡ線で囲まれたモータ走行領域内となると、エンジン８の停止又はアイドル状態に拘わらず、差動部１１の電気的ＣＶＴ機能（差動作用）によってモータ走行させる。これにより、ハイブリッド制御手段８４は、一般的にエンジン効率が高トルク域に比較して悪いとされる比較的低出力トルクＴOUT域すなわち低エンジントルクＴE域、或いは車速Ｖの比較的低車速域すなわち低負荷域において、モータ走行を実行する。また、ハイブリッド制御手段８４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。
【００７２】
また、ハイブリッド制御手段８４は、エンジン走行領域であっても、上述した電気パスによる第１電動機Ｍ１からの電気エネルギおよび／または蓄電装置５６からの電気エネルギを第２電動機Ｍ２へ供給し、その第２電動機Ｍ２を駆動して駆動輪３４にトルクを付与することにより、エンジン８の動力を補助するための所謂トルクアシストが可能である。
【００７３】
また、ハイブリッド制御手段８４は、第１電動機Ｍ１を無負荷状態として自由回転すなわち空転させることにより、差動部１１がトルクの伝達を不能な状態すなわち差動部１１内の動力伝達経路が遮断された状態と同等の状態であって、且つ差動部１１からの出力が発生されない状態とすることが可能である。すなわち、ハイブリッド制御手段８４は、第１電動機Ｍ１を無負荷状態とすることにより差動部１１をその動力伝達経路が電気的に遮断される中立状態（ニュートラル状態）とすることが可能である。
【００７４】
走行位置判定手段８６は、シフトレバー５２が走行位置に操作されているか否か、すなわち車両のシフトレバー５２が「Ｄ」、「Ｍ」又は「Ｒ」ポジションへ操作されているか否かを、シフトレバー５２のシフトポジションＰSHを表す信号に基づいて判定する。
【００７５】
回転速度差判定手段８８は、シフトレバー５２が走行位置に操作されているとき、第２電動機Ｍ２に内蔵されているレゾルバの出力信号に基づいて算出された、差動部( 電気式無段変速部) １１の出力部材である伝達部材１８の実際の回転速度、すなわち自動変速部（機械式伝達部）２０の入力部材の実際の回転速度ＮIN１と、実際の車速Ｖ( 出力軸２２の回転速度ＮOUT) および自動変速部２０の実際のギヤ段に対応する変速比γに基づいて算出された理論入力部材回転速度ＮIN２( ＝γ×ＮOUT) との回転速度差ΔＮINが、予め設定された所定の回転速度差判定値ΔＮINＡ以上であるか否かを判定する。上記自動変速部２０の入力部材とは、第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２またはそれに連結されている部材である。
【００７６】
エンジン出力制限手段９０は、上記回転速度差判定手段８８により上記回転速度差ΔＮINが所定の回転速度差判定値ΔＮINＡ( ｒｐｍ）以上であると判定された場合は、エンジン出力制御装置５８にエンジン８に供給される燃料を燃料噴射弁により遮断( フューエルカット）させ或いはそのエンジン８に供給される混合気をスロットル弁６２により制限させるために、エンジン８の出力トルクＴE を、図１０に示すように回転速度差ΔＮINがその回転速度差判定値ΔＮINＡを下回る場合の出力トルク制限値ＴEmax１( Ｎ・ｍ）よりも低い出力トルク制限値ＴEmax２( Ｎ・ｍ）に制限する。なお、図１０において、回転速度差ΔＮINが回転速度差判定値ΔＮINＡを下回る領域におけるエンジン８の出力トルク制限値ＴEmax１は、たとえばエンジン８の最大出力トルクと同等以上の値に設定されるものであり、その回転速度差ΔＮINが回転速度差判定値ΔＮINＡを下回る領域では、エンジン８の出力トルクは実質的に制限されていない。
【００７７】
第１電動機回転速度制御手段９２は、上記回転速度差判定手段８８により上記回転速度差ΔＮINが所定の回転速度差判定値ΔＮINＡ以上であると判定された場合は、第２電動機Ｍ２の回転速度ＮM2が予め記憶された所定の回転速度上限値ＮM2max 以上にならないように第１電動機Ｍ１の回転速度ＮM1を制御する。たとえば、第２電動機Ｍ２の回転速度ＮM2が所定の回転速度上限値ＮM2max 以上の過回転とならないように、第１電動機Ｍ１の回転速度ＮM1を増加させて、第２電動機Ｍ２の回転速度ＮM2の上昇を抑制する。第１電動機Ｍ１の回転速度ＮM1は、上記フューエルカットによるエンジン８の出力トルクＴE の抑制制御よりも制御応答性が高いという特徴がある。
【００７８】
図１１は、電子制御装置４０の制御作動の要部、すなわち入力クラッチＣ１および／またはＣ２の異常による第２電動機Ｍ２の過回転を防止する制御作動を説明するフローチャートであり、所定の周期で繰り返し実行される。
【００７９】
先ず、前記走行位置判定手段８６に対応するステップ（以下、ステップを省略する）Ｓ１では、シフトレバー５２が走行ポジションに操作されているか否かが判断される。このＳ１の判断が否定される場合は、Ｓ６においてその他の制御が実行された後、本ルーチンが終了させられる。しかし、Ｓ１の判断が肯定される場合は、前記回転速度差判定手段８８に対応するＳ２において、第２電動機Ｍ２に内蔵されているレゾルバの出力信号に基づいて算出された、差動部１１の出力部材である伝達部材１８の実際の回転速度すなわち自動変速部２０の入力部材の実際の回転速度ＮIN１と、実際の車速Ｖ( 出力軸２２の回転速度ＮOUT) および自動変速部２０の実際のギヤ段に対応する変速比γに基づいて算出された理論入力部材回転速度ＮIN２( ＝γ×ＮOUT) との回転速度差ΔＮINが、予め設定された所定の回転速度差判定値ΔＮINＡたとえば５００ｒｐｍ以上であるか否かが判定される。この回転速度差判定値ΔＮINＡは、第２電動機Ｍ２の回転速度が過大とならないようにエンジン出力トルクの制限を開始させる条件としてが予め実験的に設定される。この回転速度差判定値ΔＮINＡは、エンジン出力トルクの制限を開始させるときの第１クラッチＣ１および／または第２クラッチＣ２のすべり量に対応している。
【００８０】
上記Ｓ２の判断が否定される場合は、Ｓ５において、エンジン８の出力トルク制限値ＴEmaxが通常値ＴEmax１に保持される。これにより、エンジン８の出力トルクＴE はエンジン出力制御装置５８によって通常値ＴEmax１以下となるように制限されるが、その通常値ＴEmax１は前述のようにエンジン８の最大出力トルクと同等以上の値に設定されており、回転速度差ΔＮINが回転速度差判定値ΔＮINＡを下回る領域では、エンジン８の出力トルクＴE は実質的に制限されていない。
【００８１】
しかし、Ｓ２の判断が肯定される場合は、前記エンジン出力制限手段９０に対応するＳ３において、エンジン８の出力トルク制限値ＴEmaxが、たとえば図１０に示すように予め通常値ＴEmax１よりも低く設定された一定の出力トルク制限値ＴEmax２に設定される。このため、エンジン８の出力トルクＴE はエンジン出力制御装置５８によってその出力トルク制限値ＴEmax２以下となるように制限される。この出力トルク制限値ＴEmax２は、ＳＬ１或いはＳＬ２のソレノイド又は本体のスプール弁子のスティック等の故障など、何らかの異常により第１クラッチＣ１或いは第２クラッチＣ２にスリップが発生したときに、第２電動機Ｍ２の過回転を発生させないように予め実験的に決定された値である。
【００８２】
そして、前記第１電動機回転速度制御手段９２に対応するＳ４では、第２電動機Ｍ２の回転速度ＮM2が予め記憶された所定の回転速度上限値ＮM2max 以上にならないように第１電動機Ｍ１の回転速度ＮM1が制御される。たとえば、第２電動機Ｍ２の回転速度ＮM2が１００００ｒｐｍ程度に設定された回転速度上限値ＮM2max 以上の過回転とならないように、第１電動機Ｍ１の回転速度ＮM1を増加させられ且つサンギヤＳ１のトルクが上昇させられて、第２電動機Ｍ２の回転速度ＮM2の上昇が抑制される。
【００８３】
上述のように、本実施例の電子制御装置４０によれば、エンジン８の出力を駆動輪３４に伝達する動力伝達経路に、差動部( 電気式無段変速部) １１と自動変速部（機械式伝達部）２０とを直列に配置した車両用変速機構( 駆動装置) １０において、自動変速部２０の入力部材の実際の回転速度ＮIN１と実際の車速Ｖ( 出力軸２２の回転速度ＮOUT) および自動変速部２０のギヤ段に対応する変速比γに基づいて算出された理論入力部材回転速度ＮIN２( ＝γ×ＮOUT) との回転速度差ΔＮINに応じて、エンジン８の出力トルクが制限されることから、車両走行中に何らかの故障により入力クラッチＣ１および／またはＣ２の伝達トルク容量が低下しても上記自動変速部２０の入力系において入力クラッチＣ１および／またはＣ２よりもエンジン８側の回転部材およびそれに関連して回転する軸受、第２電動機等の過回転が抑制されるので、それら回転部材およびそれに関連して回転する軸受、第２電動機等の耐久性が確保される。このような効果は、軸方向寸法が小さく且つ有段変速状態においてワイドレンジ且つクロスレシオの複数のギヤ段変速段で構成するために、自動変速部２０が入力クラッチをそれぞれ有する複数の入力系統を備えらる本実施例の車両用変速機構( 駆動装置) １０において、特に顕著な効果が得られる。
【００８４】
また、本実施例の電子制御装置４０によれば、上記回転速度差ΔＮINが予め設定された回転速度差判定値ΔＮINＡ以上であるとき、エンジン８の出力トルクがそれ以外の場合に比較して低下させられるので、自動変速部２０の入力系において上記入力クラッチＣ１および／またはＣ２よりもエンジン８側の回転部材およびそれに関連して回転する軸受、第２電動機等の過回転が抑制され、それらの耐久性が確保される。
【００８５】
また、本実施例の電子制御装置４０によれば、(a) 差動部( 電気式無段変速部) １１は、エンジン８の出力トルクを第１電動機Ｍ１および自動変速部２０の入力軸( 伝達部材１８）へ分配する動力分配機構( 差動機構) １６と、その入力軸に直接的に又は間接的に連結された第２電動機とを備えたものであり、(b) 第２電動機Ｍ２の回転速度ＮM2が所定の回転速度上限値ＮM2max 以上にならないように第１電動機Ｍ１の回転速度ＮM1を制御することから、自動変速部２０の入力系において上記入力クラッチＣ１および／またはＣ２よりもエンジン８側の回転部材およびそれに関連して回転する軸受、第２電動機Ｍ２等の過回転が応答性よく速やかに抑制され、それらの耐久性が一層確保される。
【００８６】
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】
【００８７】
前述の実施例において、出力トルク制限値ＴEmax２は一定値であったが、その出力トルク制限値ＴEmax２は、たとえば自動変速部２０の変速比γが大きい程出力トルク制限値ＴEmax２が低くなるように予め設定された関係から、第２電動機Ｍ２の回転速度ＮM2および／または自動変速部２０の実際の変速比γに基づいて決定される。図１０の１点鎖線は、第２電動機Ｍ２の回転速度ＮM2および／または自動変速部２０のギヤ段に対応した値を例示している。この関係では、第２電動機Ｍ２の回転速度ＮM2が高くなるほど、および／または自動変速部２０の変速比が大きくなるほど、出力トルク制限値ＴEmax２が小さくなるように設定されている。
【実施例３】
【００８８】
図１２は、エンジン８の出力トルク制限値ＴEmaxを求めるために用いられる関係の他の例を示している。前述の実施例において用いられていた図１０の関係では回転速度差ΔＮINが回転速度差判定値ΔＮINＡを超えるとエンジン８の出力トルク制限値ＴEmaxが通常値ＴEmax１から出力トルク制限値ＴEmax２へ急激に階段状に低くなるのに比較して、本実施例の関係では、回転速度差ΔＮINの増加に伴って出力トルク制限値ＴEmax２が連続的に減少するように設定されている。また、図１２の１点鎖線に示すように、本実施例では、第２電動機Ｍ２の回転速度ＮM2が高くなるほど、および／または自動変速部２０の変速比が大きくなるほど、出力トルク制限値ＴEmax２および上記回転速度差判定値ΔＮINＡが低くなるように設定されている。本実施例によれば、第２電動機Ｍ２等の過回転が精度よく抑制される利点がある。
【実施例４】
【００８９】
図１３および図１４は、本発明の他の実施例において、入力クラッチＣ１および／またはＣ２の伝達容量低下異常による第２電動機Ｍ２の過回転を防止するための電子制御装置４０の制御機能の要部を示す機能ブロック線図、および電子制御装置４０の制御作動の要部を説明するフローチャートである。図１３では、図７の回転速度差判定手段８８に替えて回転速度比判定手段８８’が設けられている他は図７と同じであり、図１４では、図１１のＳ２に替えて上記回転速度比判定手段８８’に対応するＳ２’が設けられている他は図１１と同じである。以下、相違点のみ説明する。
【００９０】
図１３の回転速度比判定手段８８’は、シフトレバー５２が走行位置に操作されているとき、第２電動機Ｍ２に内蔵されているレゾルバの出力信号に基づいて算出された、差動部( 電気式無段変速部) １１の出力部材である伝達部材１８の実際の回転速度すなわち自動変速部（機械式伝達部）２０の入力部材の実際の回転速度ＮIN１と、実際の車速Ｖ( 出力軸２２の回転速度ＮOUT) および自動変速部２０の実際のギヤ段に対応する変速比γに基づいて算出された理論入力部材回転速度ＮIN２( ＝γ×ＮOUT) との間の回転速度比ＲN（＝ＮIN１／ＮIN２）が、予め設定された所定の回転速度比判定値ＲN Ａ以上であるか否かを判定する。この回転速度比判定値ＲN Ａは、前述の回転速度差判定値ΔＮINＡと同様の目的で決定された値であり、たとえば１．３程度の値が設定される。
【００９１】
上記回転速度比判定手段８８’によって上記回転速度比ＲN （＝ＮIN１／ＮIN２）が予め設定された所定の回転速度比判定値ＲN Ａ以上であると判定されると、前述の実施例と同様に、エンジン出力制限手段９０は、エンジン出力制御装置５８にエンジン８に供給される燃料を燃料噴射弁により遮断( フューエルカット）させ或いはそのエンジン８に供給される混合気をスロットル弁６２により制限させるために、エンジン８の出力トルクＴE を、図１０に示す場合と同様に、回転速度比ＲN が回転速度比判定値ＲN Ａを下回る場合の値ＴEmax１( Ｎ・ｍ）よりも低い値ＴEmax２( Ｎ・ｍ）に制限し、第１電動機回転速度制御手段９２は、第２電動機Ｍ２の回転速度ＮM2が予め記憶された所定の回転速度上限値ＮM2max 以上にならないように第１電動機Ｍ１の回転速度ＮM1を制御する。
【００９２】
図１４では、回転速度比判定手段８８’に対応するＳ２’において上記回転速度比ＲN （＝ＮIN１／ＮIN２）が予め設定された所定の回転速度比判定値ＲN Ａ以上であるか否かが判断される。このＳ２’の判断が肯定されると、前述の実施例と同様に、エンジン出力制限手段９０に対応するＳ３および第１電動機回転速度制御手段９２に対応するＳ４が実行されるので、前述の実施例と同様に、車両走行中に何らかの故障により入力クラッチＣ１および／またはＣ２の伝達トルク容量が低下しても上記自動変速部２０の入力系において入力クラッチＣ１および／またはＣ２よりもエンジン８側の回転部材およびそれに関連して回転する軸受、第２電動機等の過回転が抑制されるので、それら回転部材およびそれに関連して回転する軸受、第２電動機等の耐久性が確保される。このような効果は、軸方向寸法が小さく且つ有段変速状態においてワイドレンジ且つクロスレシオの複数のギヤ段変速段で構成するために、自動変速部２０が入力クラッチをそれぞれ有する複数の入力系統を備えらる本実施例の車両用変速機構( 駆動装置) １０において、特に顕著な効果が得られる。
【００９３】
本実施例の回転速度比判定手段８８’では、自動変速部（機械式伝達部）２０の入力部材の実際の回転速度ＮIN１と自動変速部２０の理論入力部材回転速度ＮIN２( ＝γ×ＮOUT) との間の回転速度比ＲN （＝ＮIN１／ＮIN２）が、予め設定された所定の回転速度比判定値ＲN Ａ以上であるか否かが判定されるので、所定変速段における、入力クラッチＣ１およびＣ２が正常時の第２電動機Ｍ２の回転速度ＮM2（回転速度ＮIN１）と車速Ｖ( ｋｍ／ｈ）を示す図１５の二次元座標において、回転速度ＮIN１を実線で示すと、前述の実施例の回転速度差判定値ΔＮINＡは破線で表されるのに対し、本実施例の上記回転速度比判定値ＲN Ａは１点鎖線で表される。
【実施例５】
【００９４】
図１６および図１７は、本発明の他の実施例において、入力クラッチＣ１および／またはＣ２の伝達容量低下異常による第２電動機Ｍ２の過回転を防止するための電子制御装置４０の制御機能の要部を示す機能ブロック線図、および電子制御装置４０の制御作動の要部を説明するフローチャートである。図１６では、図７の回転速度差判定手段８８に替えて変速比差判定手段８８”が設けられている他は図７と同じであり、図１７では、図１１のＳ２に替えて上記変速比差判定手段８８’に対応するＳ２”が設けられている他は図１１と同じである。以下、相違点のみ説明する。
【００９５】
図１６の変速比差判定手段８８”は、シフトレバー５２が走行位置に操作されているとき、第２電動機Ｍ２に内蔵されているレゾルバの出力信号に基づいて算出された、差動部( 電気式無段変速部) １１の出力部材である伝達部材１８の実際の回転速度すなわち自動変速部（機械式伝達部）２０の入力部材の実際の回転速度ＮIN１と実際の車速Ｖ( 出力軸２２の回転速度ＮOUT) とから求められる実際の変速比γ１（＝ＮIN１／ＮOUT）と、実際のギヤ段に対応する自動変速部２０の理論変速比（設計変速比）γ２との間の変速比差Δγ（＝γ１−γ２）が、予め設定された所定の変速比差判定値ΔγＡ以上であるか否かを判定する。この変速比差判定値ΔγＡは、前述の回転速度差判定値ΔＮINＡと同様の目的で決定された値である。
【００９６】
上記変速比差判定手段８８”によって上記変速比差Δγ（＝γ１−γ２）が予め設定された所定の変速比差判定値ΔγＡ以上であると判定されると、前述の実施例と同様に、エンジン出力制限手段９０は、エンジン出力制御装置５８にエンジン８に供給される燃料を燃料噴射弁により遮断( フューエルカット）させ或いはそのエンジン８に供給される混合気をスロットル弁６２により制限させるために、エンジン８の出力トルクＴE を、図１０に示す場合と同様に、回転速度比ＲN が回転速度比判定値ＲN Ａを下回る場合の値ＴEmax１( Ｎ・ｍ）よりも低い値ＴEmax２( Ｎ・ｍ）に制限し、第１電動機回転速度制御手段９２は、第２電動機Ｍ２の回転速度ＮM2が予め記憶された所定の回転速度上限値ＮM2max 以上にならないように第１電動機Ｍ１の回転速度ＮM1を制御する。
【００９７】
図１７では、変速比差判定手段８８”に対応するＳ２”において上記変速比差Δγ（＝γ１−γ２）が予め設定された所定の変速比差判定値ΔγＡ以上であるか否かが判断される。このＳ２”の判断が肯定されると、前述の実施例と同様に、エンジン出力制限手段９０に対応するＳ３および第１電動機回転速度制御手段９２に対応するＳ４が実行されるので、前述の実施例と同様に、車両走行中に何らかの故障により入力クラッチＣ１および／またはＣ２の伝達トルク容量が低下しても上記自動変速部２０の入力系において入力クラッチＣ１および／またはＣ２よりもエンジン８側の回転部材およびそれに関連して回転する軸受、第２電動機等の過回転が抑制されるので、それら回転部材およびそれに関連して回転する軸受、第２電動機等の耐久性が確保される。このような効果は、軸方向寸法が小さく且つ有段変速状態においてワイドレンジ且つクロスレシオの複数のギヤ段変速段で構成するために、自動変速部２０が入力クラッチをそれぞれ有する複数の入力系統を備えらる本実施例の車両用変速機構( 駆動装置) １０において、特に顕著な効果が得られる。
【００９８】
本実施例の変速比差判定手段８８”では、自動変速部（機械式伝達部）２０の入力部材の実際の回転速度ＮIN１と実際の車速Ｖ( 出力軸２２の回転速度ＮOUT) とから求められる実際の変速比γ１（＝ＮIN１／ＮOUT）と、実際のギヤ段に対応する自動変速部２０の理論変速比（設計変速比）γ２との間の変速比差Δγ（＝γ１−γ２）が、予め設定された所定の変速比差判定値ΔγＡ以上であるか否かが判定されるので、所定変速段における、入力クラッチＣ１およびＣ２が正常時の第２電動機Ｍ２の回転速度ＮM2（回転速度ＮIN１）と車速Ｖ( ｋｍ／ｈ）を示す図１５の二次元座標において、１点鎖線で表され得る。
【実施例６】
【００９９】
車速Ｖが所定値Ｖ１以下の低車速では、実施例１に示す回転速度差判定手段８８が用いられ、車速Ｖが所定値Ｖ１を上回る高車速では、実施例４または５に示す回転速度比判定手段８８’または速度差判定手段８８”が用いられてもよい。図１８は、所定変速段における、入力クラッチＣ１およびＣ２が正常時の第２電動機Ｍ２の回転速度ＮM2（回転速度ＮIN１）と車速Ｖ( ｋｍ／ｈ）を示す図１５の二次元座標において、実線に示される回転速度ＮIN１に対して、第２電動機Ｍ２の過回転を抑制するためにエンジン８の出力トルクＴE を低下させる境界線が低車速域では破線で示されるものとなり、高車速域では１点鎖線で示されるものとなる。本実施例では、前述の実施例と同様の効果が得られるのに加えて、低車速域ではノイズの影響を受け難くなり、高車速域では入力クラッチＣ１および／またはＣ２のすべり異常に起因する第２電動機Ｍ２の過回転を抑制するためにエンジン８の出力トルクＴE の低下を適切に開始させる利点がある。
【０１００】
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。
【０１０１】
例えば、前述の実施例の変速機構１０の自動変速部２０は、前進４速の有段式変速機であったが、変速段数はいずれであってもよく、また、有効径が可変の一対の可変プーリに伝動ベルトが巻き掛けられて変速比が無段階に変化させられるベルト式無段変速機であってもよい。このようなベルト式無段変速機では、一対の可変プーリに伝動ベルトとの間の摩擦係合によって動力が伝達されるので、そのような摩擦係合部の伝達容量が異常に低下したことに起因する第２電動機Ｍ２の過回転も防止することができる。この場合、一対の可変プーリとそれに巻き掛けられた伝動ベルトとが係合装置として機能している。
【０１０２】
また、前述の実施例では、自動変速機２０において第１クラッチＣ１および／または第２クラッチＣ２が機械式伝達部の係合装置として機能していたが、機械式伝達部に設けられる係合装置としては、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、機械式係合装置噛合いクラッチなどの他の形式の係合装置であってもよい。
【０１０３】
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。
【０１０４】
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、伝動チェイン、伝動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。
【０１０５】
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、その部材１８から駆動輪３４に至る動力伝達経路中の回転部材に、たとえば出力軸２２に連結されていてもよい。
【０１０６】
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。
【０１０７】
また、前述の実施例において、無段変速部として機能する電気式差動部１１は、第１電動機Ｍ１が制御されることにより、有段変速機としても差動させられることができる。
【０１０８】
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】
【０１０９】
８：エンジン
１０：変速機構（駆動装置）
１１：電気式差動部（電気式無段変速部）
１６：動力分配機構（差動機構）
１８：伝達部材
２０：自動変速部(機械式伝達部）
３８：駆動輪
４０：電子制御装置（制御装置）
８８：回転速度差判定手段
８８’：回転速度比判定手段
８８”：変速比差判定手段
９０：エンジン出力制限手段
９２：第１電動機回転速度制御手段
Ｍ１：第１電動機
Ｍ２：第２電動機
Ｃ１：第１クラッチ(係合装置)
Ｃ２：第２クラッチ(係合装置)
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンの出力を駆動輪に伝達する動力伝達経路に、電気式差動部と機械式伝達部とを直列に配置した車両用駆動装置の制御装置に係り、特に、走行中に上記機械式伝達部の係合装置が故障したときの、その機械式伝達部の入力系構成部品の過回転を防止し、それらの耐久性を確保する技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
エンジンの出力を駆動輪に伝達する動力伝達経路に、電気式差動部と機械式伝達部とを直列に配置し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。このような車両用駆動装置では、電気式差動部から機械式伝達部へ動力を伝達する伝達部材から駆動輪に至る動力伝達経路に第２電動機を設けることに加えて、機械式伝達部が有段式自動変速機構で構成されており、この有段式自動変速機構によって伝達部材の回転すなわちエンジンからの動力が入力される入力部材の回転を多段に変速して伝達することが可能とされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２６４７６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記特許文献１に示すような従来の車両用駆動装置では、入力クラッチ等の係合装置を備えた機械式伝達部が用いられ、電気式差動部からの動力がその係合装置を介して機械式伝達部から出力されるようになっている。
【０００５】
しかしながら、車両の比較的高速での走行中に上記入力クラッチ等の係合装置或いはそれを駆動制御する部品の故障によりその係合装置の伝達トルク容量が低下すると、機械式伝達部の入力系において上記係合装置よりもエンジン側の回転部材の回転が高回転となる可能性があった。
【０００６】
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、車両走行中に何らかの故障により機械式伝達部の係合装置の伝達トルク容量が低下しても、機械式伝達部の入力系において上記係合装置よりもエンジン側の回転部材の回転が高回転となることを抑制する車両用駆動装置の制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を達成するための請求項１に係る発明の要旨とするところは、(a) エンジンの出力を駆動輪に伝達する動力伝達経路に、電気式差動部と機械式伝達部とを直列に配置した車両用駆動装置の制御装置において、(b)前記電気式差動部は、前記機械式伝達部の入力軸又はその後段に接続された電動機の運転状態が制御されることによって電気式無段変速機として作動するものであり、(c) 前記機械式伝達部の実際の回転速度とその機械式伝達部の変速比から推定される理論回転速度との間の回転速度差に応じて、前記エンジンの出力を制限し、(d)前記電動機の回転速度が高くなるほどおよび／または前記機械式伝達部の変速比が大きくなるほど、前記エンジンの出力制限値を小さい値とするものである。
【０００８】
また、請求項２に係る発明の要旨とするところは、請求項１に係る発明において、前記機械式伝達部の実際の回転速度と前記機械式伝達部の変速比から推定される理論回転速度との間の回転速度差が所定の判定値以上であるとき、前記エンジンの出力をそれ以外のときに比較して低下させることにある。
【０００９】
また、請求項３に係る発明の要旨とするところは、(a) エンジンの出力を駆動輪に伝達する動力伝達経路に、電気式差動部と機械式伝達部とを直列に配置した車両用駆動装置の制御装置において、(b) 前記電気式差動部は、前記機械式伝達部の入力軸又はその後段に接続された電動機の運転状態が制御されることによって電気式無段変速機として作動するものであり、(c)前記機械式伝達部の実際の回転速度とその機械式伝達部の変速比から推定される理論回転速度との間の回転速度比に応じて、前記エンジンの出力を制限し、(d)前記電動機の回転速度が高くなるほどおよび／または前記機械式伝達部の変速比が大きくなるほど、前記エンジンの出力制限値を小さい値とするものである。
【００１０】
また、請求項４に係る発明の要旨とするところは、請求項３に係る発明において、前記機械式伝達部の実際の回転速度と前記機械式伝達部の変速比から推定される理論回転速度との間の回転速度比が所定の判定値以上であるとき、前記エンジンの出力をそれ以外のときに比較して低下させることにある。
【００１１】
また、請求項５に係る発明の要旨とするところは、(a) エンジンの出力を駆動輪に伝達する動力伝達経路に、電気式差動部と機械式伝達部とを直列に配置した車両用駆動装置の制御装置において、(b) 前記電気式差動部は、前記機械式伝達部の入力軸又はその後段に接続された電動機の運転状態が制御されることによって電気式無段変速機として作動するものであり、(c)前記機械式伝達部の実際の変速比がその機械式伝達部の理論変速比から乖離する量に応じて、前記エンジンの出力を制限し、(d)前記電動機の回転速度が高くなるほどおよび／または前記機械式伝達部の変速比が大きくなるほど、前記エンジンの出力制限値を小さい値とするものである。
【００１２】
また、請求項６に係る発明の要旨とするところは、請求項５に係る発明において、前記機械式伝達部の実際の変速比が前記機械式伝達部の実際の理論変速比から乖離する量が所定の判定値以上であるとき、前記エンジンの出力をそれ以外のときに比較して低下させることにある。
【００１３】
また、請求項７に係る発明の要旨とするところは、請求項１乃至６のいずれか１に係る発明において、(a) 前記電気式差動部は、前記エンジンの出力を第１電動機および前記機械式伝達部の入力軸へ分配する差動機構と、その入力軸に直接的に又は間接的に連結された第２電動機とを備えたものであり、(b) 前記第２電動機の回転速度が所定の回転速度上限値以上にならないように前記第１電動機の回転速度を制御することにある。
【００１４】
また、請求項８に係る発明の要旨とするところは、請求項１乃至７のいずれか１に係る発明において、前記機械式伝達部は、動力を伝達するための係合装置を有する有段又は無段の変速装置であることにある。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１に係る発明の車両用駆動装置の制御装置によれば、エンジンの出力を駆動輪に伝達する動力伝達経路に、電気式差動部と機械式伝達部とを直列に配置した車両用駆動装置の制御装置において、前記電気式差動部は、前記機械式伝達部の入力軸又はその後段に接続された電動機の運転状態が制御されることによって電気式無段変速機として作動するものであり、前記機械式伝達部の実際の回転速度とその機械式伝達部の変速比から推定される理論回転速度との間の回転速度差に応じて前記エンジンの出力が制限され、前記電動機の回転速度が高くなるほどおよび／または前記機械式伝達部の変速比が大きくなるほど、そのエンジンの出力制限値を小さい値とされることから、車両走行中に何らかの故障により係合装置の伝達トルク容量が低下しても機械式伝達部の入力系において上記係合装置よりもエンジン側の回転部材およびそれに関連して回転する軸受、第２電動機等の高回転が高精度で抑制される。したがって、それら係合装置よりもエンジン側の回転部材およびそれに関連して回転する軸受、第２電動機等の過回転が抑制されるので、それら回転部材およびそれに関連して回転する軸受、第２電動機等の耐久性が確保される。
【００１６】
また、請求項２に係る発明の車両用駆動装置の制御装置によれば、前記機械式伝達部の実際の回転速度と前記機械式伝達部の変速比から推定される理論回転速度との回転速度差が所定の判定値以上であるとき、前記エンジンの出力がそれ以外のときに比較して低下させられるので、機械式伝達部の入力系において上記係合装置よりもエンジン側の回転部材およびそれに関連して回転する軸受、第２電動機等の過回転が抑制され、それらの耐久性が確保される。
【００１７】
請求項３に係る発明の車両用駆動装置の制御装置によれば、エンジンの出力を駆動輪に伝達する動力伝達経路に、電気式差動部と機械式伝達部とを直列に配置した車両用駆動装置の制御装置において、前記電気式差動部は、前記機械式伝達部の入力軸又はその後段に接続された電動機の運転状態が制御されることによって電気式無段変速機として作動するものであり、前記機械式伝達部の実際の回転速度とその機械式伝達部の変速比から推定される理論回転速度との間の回転速度比に応じて前記エンジンの出力が制限され、前記電動機の回転速度が高くなるほどおよび／または前記機械式伝達部の変速比が大きくなるほど、前記エンジンの出力制限値を小さい値とされることから、車両走行中に何らかの故障により係合装置の伝達トルク容量が低下しても機械式伝達部の入力系において上記係合装置よりもエンジン側の回転部材およびそれに関連して回転する軸受、第２電動機等の高回転が高精度で抑制される。したがって、それら係合装置よりもエンジン側の回転部材およびそれに関連して回転する軸受、第２電動機等の過回転が抑制されるので、それら回転部材およびそれに関連して回転する軸受、第２電動機等の耐久性が確保される。
【００１８】
また、請求項４に係る発明の車両用駆動装置の制御装置によれば、前記機械式伝達部の実際の回転速度と前記機械式伝達部の変速比から推定される理論回転速度との回転速度比が所定の判定値以上であるとき、前記エンジンの出力がそれ以外のときに比較して低下させられるので、機械式伝達部の入力系において上記係合装置よりもエンジン側の回転部材およびそれに関連して回転する軸受、第２電動機等の過回転が抑制され、それらの耐久性が確保される。
【００１９】
また、請求項５に係る発明の車両用駆動装置の制御装置によれば、 エンジンの出力を駆動輪に伝達する動力伝達経路に、電気式差動部と機械式伝達部とを直列に配置した車両用駆動装置の制御装置において、前記電気式差動部は、前記機械式伝達部の入力軸又はその後段に接続された電動機の運転状態が制御されることによって電気式無段変速機として作動するものであり、前記機械式伝達部の実際の変速比がその機械式伝達部の理論変速比から乖離する量に応じて、前記エンジンの出力が制限され、前記電動機の回転速度が高くなるほどおよび／または前記機械式伝達部の変速比が大きくなるほど、前記エンジンの出力制限値を小さい値とされることから、車両走行中に何らかの故障により係合装置の伝達トルク容量が低下しても機械式伝達部の入力系において上記係合装置よりもエンジン側の回転部材およびそれに関連して回転する軸受、第２電動機等の高回転が高精度で抑制される。したがって、それら係合装置よりもエンジン側の回転部材およびそれに関連して回転する軸受、第２電動機等の過回転が抑制されるので、それら回転部材およびそれに関連して回転する軸受、第２電動機等の耐久性が確保される。
【００２０】
また、請求項６に係る発明の車両用駆動装置の制御装置によれば、前記機械式伝達部の実際の変速比が前記機械式伝達部の実際の理論変速比から乖離する量が所定の判定値以上であるとき、前記エンジンの出力をそれ以外のときに比較して低下させられるので、機械式伝達部の入力系において上記係合装置よりもエンジン側の回転部材およびそれに関連して回転する軸受、第２電動機等の高回転が抑制される。したがって、それら係合装置よりもエンジン側の回転部材およびそれに関連して回転する軸受、第２電動機等の過回転が抑制されるので、それら回転部材およびそれに関連して回転する軸受、第２電動機等の耐久性が確保される。
【００２１】
また、請求項７に係る発明の車両用駆動装置の制御装置によれば、(a) 前記電気式差動部は、前記エンジンの出力を第１電動機および前記機械式伝達部の入力軸へ分配する差動機構と、その入力軸に直接的に又は間接的に連結された第２電動機とを備えたものであり、(b) 前記第２電動機の回転速度が所定の回転速度上限値以上にならないように前記第１電動機の回転速度を制御することから、機械式伝達部の入力系において上記入力クラッチよりもエンジン側の回転部材およびそれに関連して回転する軸受、第２電動機等の過回転が応答性よく速やかに抑制され、それらの耐久性が一層確保される。
【００２２】
また、請求項８に係る発明の車両用駆動装置の制御装置によれば、前記機械式伝達部は、動力を伝達するための係合装置を有する有段又は無段の変速装置であるので、その有段又は無段の変速装置の係合装置の故障によってその伝達トルク容量が低下しても、機械式伝達部の入力系において上記係合装置よりもエンジン側の回転部材およびそれに関連して回転する軸受、第２電動機等の高回転が抑制される。したがって、それら係合装置よりもエンジン側の回転部材およびそれに関連して回転する軸受、第２電動機等の過回転が抑制されるので、それら回転部材およびそれに関連して回転する軸受、第２電動機等の耐久性が確保される。
【００２３】
ここで、前記機械式伝達部は、摩擦係合装置を備えた動力伝動装置や、変速比が固定の摩擦型動力伝動装置であってもよいが、好適には、複数の回転要素を有する１または２以上の遊星歯車装置とそれら回転要素を相互に或いは非回転部材に選択的に連結する複数の摩擦係合装置とを備えた有段式自動変速機、有効径が可変な一対の可変プーリに伝動ベルトが巻き掛けられて摩擦力により動力が伝達されるベルト式無段変速機、或いは、一対のコーンの間に回動可能回転軸心を有する複数のローラが挟持されて摩擦力により動力が伝達されるトロイダル式無段変速機等の自動変速機である。上記一対の可変プーリおよび伝動ベルトや、一対のコーンおよびローラも摩擦係合装置の一種である。
【００２４】
また、好適には、前記エンジンの出力は、そのエンジンに供給される燃料を燃料噴射弁により遮断( フューエルカット）し、或いはそのエンジンに供給される混合気をスロットル弁により制限することによって実行される。
【００２５】
また、好適には、車両のシフトレバーが走行位置であるか否かを判定する走行位置判定手段と、その走行位置判定手段によってシフトレバーが走行位置であると判定された場合は、前記機械式伝達部の実際の回転速度と前記機械式伝達部の変速比から推定される理論回転速度との回転速度差又は回転速度比が所定の判定値以上であるか否かを判定する判定手段と、その判定手段により上記回転速度差又は回転速度比が所定の判定値以上であると判定された場合は、前記エンジンの出力を制限するエンジン出力制限手段と、上記判定手段により上記回転速度差または回転速度比が所定の判定値以上であると判定されたとき、前記第２電動機の回転速度が所定の回転速度上限値以上にならないように前記第１電動機の回転速度を制御する第１電動機制御手段とが、備えられる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【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においてその変速機構に設けられた有段変速機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の実施例のハイブリッド車両の変速機構において、差動部の無段変速作動と有段変速機の有段変速作動とにおける各回転要素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１の実施例のハイブリッド車両の変速機構において、有段変速機の有段変速作動を行うための油圧制御回路の要部を示す図である。
【図６】シフトレバーにより複数種類のシフトポジションを人為的操作により切り換えるためのシフト操作装置の一例を示す図である。
【図７】図４の電子制御装置の制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。
【図８】車速と要求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、自動変速機の変速判断に用いられる予め記憶された変速線図と、エンジン走行とモータ走行とを切換判断に用いられる境界線を有する予め記憶された駆動力源切換線図とを例示する図である。
【図９】図７のハイブリッド制御手段により作動させられるエンジンの最適燃費率曲線を示す図である。
【図１０】図７のエンジン出力トルク制限手段により制限されるエンジン出力トルク制限値と回転速度差との関係を示す図である。
【図１１】図４の電子制御装置の制御作動の要部を説明するフローチャートである。
【図１２】本発明の他の実施例において、エンジン出力トルク制限手段により制限されるエンジン出力トルク制限値と回転速度差との関係を示す図であって、図１０に相当する図である。
【図１３】本発明の他の実施例における電子制御装置の制御機能の要部を説明する機能ブロック線図であって、図７に相当する図である。
【図１４】図１３の実施例の電子制御装置の制御作動の要部を説明するフローチャートである。
【図１５】車速を示す軸と第２電動機の回転速度を示す軸との二次元座標において、図１３の実施例の回転速度比判定手段による判定位置および図１６の実施例の変速比差判定手段による判定位置を、図７の実施例の回転速度差判定手段いよる判定位置と対比して説明する図である。
【図１６】本発明の他の実施例における電子制御装置の制御機能の要部を説明する機能ブロック線図であって、図７に相当する図である。
【図１７】図１６の実施例の電子制御装置の制御作動の要部を説明するフローチャートである。
【図１８】本発明の他の実施例における図１５に相当する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
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】
【００２８】
図１は、本発明が適用されるハイブリッド車両の駆動装置の一部を構成する変速機構１０を説明する骨子図である。図１において、変速機構１０は車体に取り付けられる非回転部材としてのトランスミッションケース１２（以下、ケース１２という）内において共通の軸心上に配設された入力回転部材としての入力軸１４と、この入力軸１４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機能可能な電気式差動部１１と、その差動部１１と駆動輪３４（図７参照）との間の動力伝達経路で伝達部材（伝動軸）１８を介して直列に連結されている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。この変速機構１０は、例えば車両において縦置きされるＦＲ（フロントエンジン・リヤドライブ）型車両に好適に用いられるものであり、入力軸１４に直接に或いは図示しない脈動吸収ダンパーを介して直接的に連結された走行用の駆動力源として例えばガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の内燃機関であるエンジン８と一対の駆動輪３４との間の動力伝達経路に設けられて、エンジン８からの動力を差動歯車装置（終減速機）３２（図７参照）および一対の車軸等を順次介して一対の駆動輪３４へ伝達する。
【００２９】
本実施例の変速機構１０においてはエンジン８と差動部１１とは相互に直結されている。この直結と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意味であり、例えば上記脈動吸収ダンパーなどを介する機械的連結はこの直結に含まれる。なお、変速機構１０はその軸心に対して対称的に構成されているため、図１の骨子図においてはその下側が省略されている。以下の各実施例についても同様である。
【００３０】
差動部１１は、第１電動機Ｍ１と、入力軸１４に入力されたエンジン８の出力を機械的に分配する機械的機構であってエンジン８の出力を第１電動機Ｍ１および伝達部材１８に分配する差動機構である動力分配機構１６と、伝達部材１８と一体的に回転するように作動的に連結されている第２電動機Ｍ２とを備えている。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。
【００３１】
動力分配機構１６は、例えば「０．４１８」程度の所定のギヤ比ρ１を有するシングルピニオン型の第１遊星歯車装置２４を主体として構成されている。この第１遊星歯車装置２４は、第１サンギヤＳ１、第１遊星歯車Ｐ１、その第１遊星歯車Ｐ１を自転および公転可能に支持する第１キャリヤＣＡ１、第１遊星歯車Ｐ１を介して第１サンギヤＳ１と噛み合う第１リングギヤＲ１を回転要素（要素）として備えている。第１サンギヤＳ１の歯数をＺＳ１、第１リングギヤＲ１の歯数をＺＲ１とすると、上記ギヤ比ρ１はＺＳ１／ＺＲ１である。
【００３２】
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。このように構成された動力分配機構１６は、第１遊星歯車装置２４の３要素である第１サンギヤＳ１、第１キャリヤＣＡ１、第１リングギヤＲ１がそれぞれ相互に相対回転可能とされて差動作用が作動可能なすなわち差動作用が働く差動状態とされる。この差動状態では、エンジン８の出力が第１電動機Ｍ１と伝達部材１８とに分配されるとともに、分配されたエンジン８の出力の一部で第１電動機Ｍ１から発生させられた電気エネルギで蓄電されたり第２電動機Ｍ２が回転駆動されるので、差動部１１（動力分配機構１６）は電気的な差動装置として機能させられて例えば差動部１１は所謂無段変速状態（電気的ＣＶＴ状態）とされて、エンジン８の所定回転に拘わらず伝達部材１８の回転が連続的に変化させられる。すなわち、差動部１１は、その変速比γ０（入力軸１４の回転速度ＮIN／伝達部材１８の回転速度Ｎ18）が最小値γ０min から最大値γ０max まで連続的に変化させられる電気的な無段変速機すなわち電気式無段変速部として機能する。
【００３３】
自動変速部２０は、シングルピニオン型の第２遊星歯車装置２６、シングルピニオン型の第３遊星歯車装置２８、およびシングルピニオン型の第４遊星歯車装置３０を備え、有段式自動変速機、機械式変速部、或いは機械式伝達部として機能する遊星歯車式の多段変速機である。第２遊星歯車装置２６は、第２サンギヤＳ２、第２遊星歯車Ｐ２、その第２遊星歯車Ｐ２を自転および公転可能に支持する第２キャリヤＣＡ２、第２遊星歯車Ｐ２を介して第２サンギヤＳ２と噛み合う第２リングギヤＲ２を備えており、例えば「０．５６２」程度の所定のギヤ比ρ２を有している。第３遊星歯車装置２８は、第３サンギヤＳ３、第３遊星歯車Ｐ３、その第３遊星歯車Ｐ３を自転および公転可能に支持する第３キャリヤＣＡ３、第３遊星歯車Ｐ３を介して第３サンギヤＳ３と噛み合う第３リングギヤＲ３を備えており、例えば「０．４２５」程度の所定のギヤ比ρ３を有している。第４遊星歯車装置３０は、第４サンギヤＳ４、第４遊星歯車Ｐ４、その第４遊星歯車Ｐ４を自転および公転可能に支持する第４キャリヤＣＡ４、第４遊星歯車Ｐ４を介して第４サンギヤＳ４と噛み合う第４リングギヤＲ４を備えており、例えば「０．４２１」程度の所定のギヤ比ρ４を有している。第２サンギヤＳ２の歯数をＺＳ２、第２リングギヤＲ２の歯数をＺＲ２、第３サンギヤＳ３の歯数をＺＳ３、第３リングギヤＲ３の歯数をＺＲ３、第４サンギヤＳ４の歯数をＺＳ４、第４リングギヤＲ４の歯数をＺＲ４とすると、上記ギヤ比ρ２はＺＳ２／ＺＲ２、上記ギヤ比ρ３はＺＳ３／ＺＲ３、上記ギヤ比ρ４はＺＳ４／ＺＲ４で表される。
【００３４】
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。
【００３５】
このように、自動変速部２０内と差動部１１（伝達部材１８）とは、自動変速部２０の変速段を成立させるために用いられる第１クラッチＣ１または第２クラッチＣ２を介して選択的に連結され、エンジン８の出力が差動部１１および第１クラッチＣ１および／または第２クラッチＣ２を介して、自動変速部２０へ入力されるようになっている。第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２は、自動変速部２０の入力クラッチとして機能している。これら第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。このため、上記第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２は、伝達部材１８と自動変速部２０との間の動力伝達経路すなわち差動部１１（伝達部材１８）から駆動輪３４への動力伝達経路を、その動力伝達経路の動力伝達を可能とする動力伝達可能状態と、その動力伝達経路の動力伝達を遮断する動力伝達遮断状態とに選択的に切り換える係合装置としても機能している。
【００３６】
上記自動変速部２０は、解放側係合装置の解放と係合側係合装置の係合とによりクラッチツウクラッチ変速が実行されて各ギヤ段（変速段）が選択的に成立させられることにより、略等比的に変化する変速比γ（＝伝達部材１８の回転速度Ｎ18／出力軸２２の回転速度ＮOUT）が各ギヤ段毎に得られる有段変速機である。図２の係合作動表に示されるように、第１クラッチＣ１および第３ブレーキＢ３の係合により変速比γ１が最大値例えば「３．３５７」程度である第１速ギヤ段が成立させられ、第１クラッチＣ１および第２ブレーキＢ２の係合により変速比γ２が第１速ギヤ段よりも小さい値例えば「２．１８０」程度である第２速ギヤ段が成立させられ、第１クラッチＣ１および第１ブレーキＢ１の係合により変速比γ３が第２速ギヤ段よりも小さい値例えば「１．４２４」程度である第３速ギヤ段が成立させられ、第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２の係合により変速比γ４が第３速ギヤ段よりも小さい値例えば「１．０００」程度である第４速ギヤ段が成立させられる。また、第２クラッチＣ２および第３ブレーキＢ３の係合により変速比γＲが第１速ギヤ段と第２速ギヤ段との間の値例えば「３．２０９」程度である後進ギヤ段（後進変速段）が成立させられる。また、第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、第１ブレーキＢ１、第２ブレーキＢ２、および第３ブレーキＢ３の解放によりニュートラル「Ｎ」状態とされる。
【００３７】
前記第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、第１ブレーキＢ１、第２ブレーキＢ２、および第３ブレーキＢ３（以下、特に区別しない場合はクラッチＣ、ブレーキＢと表す）は、従来の車両用自動変速機においてよく用いられている油圧式摩擦係合装置( 係合要素) であって、互いに重ねられた複数枚の摩擦板が油圧アクチュエータにより押圧される湿式多板型や、回転するドラムの外周面に巻き付けられた１本または２本のバンドの一端が油圧アクチュエータによって引き締められるバンドブレーキなどにより構成され、それが介挿されている両側の部材を選択的に連結するためのものである。
【００３８】
以上のように構成された変速機構１０において、無段変速機として機能する差動部１１と有段式変速機として機能する自動変速部２０とで全体として変速比が無段階で変化させられる無段変速機が構成される。また、差動部１１の変速比を一定となるように制御することにより、差動部１１と自動変速部２０とで変速比が段階的に変化させられる有段変速機と同等の状態を構成することが可能とされる。
【００３９】
具体的には、差動部１１が無段変速機として機能し、且つ差動部１１に直列の自動変速部２０が有段変速機として機能することにより、自動変速部２０の少なくとも１つの変速段Ｍに対して自動変速部２０に入力される回転速度（以下、自動変速部２０の入力回転速度）すなわち伝達部材１８の回転速度（以下、伝達部材回転速度Ｎ18）が無段的に変化させられてその変速段Ｍにおいて無段的な変速比幅が得られる。したがって、変速機構１０の総合変速比γＴ（＝入力軸１４の回転速度ＮIN／出力軸２２の回転速度ＮOUT）が無段階に得られ、変速機構１０において無段変速機が構成される。この変速機構１０の総合変速比γＴは、差動部１１の変速比γ０と自動変速部２０の変速比γとに基づいて形成される変速機構１０全体としてのトータル変速比γＴである。
【００４０】
例えば、図２の係合作動表に示される自動変速部２０の第１速ギヤ段乃至第４速ギヤ段や後進ギヤ段の各ギヤ段に対し伝達部材回転速度Ｎ18が無段的に変化させられて各ギヤ段は無段的な変速比幅が得られる。したがって、その各ギヤ段の間が無段的に連続変化可能な変速比となって、変速機構１０全体としてのトータル変速比γＴが無段階に得られる。
【００４１】
また、差動部１１の変速比が一定となるように制御され、且つクラッチＣおよびブレーキＢが選択的に係合作動させられて第１速ギヤ段乃至第４速ギヤ段のいずれか或いは後進ギヤ段（後進変速段）が選択的に成立させられることにより、略等比的に変化する変速機構１０のトータル変速比γＴが各ギヤ段毎に得られる。したがって、変速機構１０において有段変速機と同等の状態が構成される。
【００４２】
例えば、差動部１１の変速比γ０が「１」に固定されるように制御されると、図２の係合作動表に示されるように自動変速部２０の第１速ギヤ段乃至第４速ギヤ段や後進ギヤ段の各ギヤ段に対応する変速機構１０のトータル変速比γＴが各ギヤ段毎に得られる。また、自動変速部２０の第４速ギヤ段において差動部１１の変速比γ０が「１」より小さい値例えば０．７程度に固定されるように制御されると、第４速ギヤ段よりも小さい値例えば「０．７」程度であるトータル変速比γＴが得られる。
【００４３】
図３は、差動部１１と自動変速部２０とから構成される変速機構１０において、ギヤ段毎に連結状態が異なる各回転要素の回転速度の相対関係を直線上で表すことができる共線図を示している。この図３の共線図は、各遊星歯車装置２４、２６、２８、３０のギヤ比ρの関係を示す横軸と、相対的回転速度を示す縦軸とから成る二次元座標であり、横線Ｘ１が回転速度零を示し、横線Ｘ２が回転速度「１．０」すなわち入力軸１４に連結されたエンジン８の回転速度ＮEを示し、横線ＸＧが伝達部材１８の回転速度を示している。
【００４４】
また、差動部１１を構成する動力分配機構１６の３つの要素に対応する３本の縦線Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３は、左側から順に第２回転要素（第２要素）ＲＥ２に対応する第１サンギヤＳ１、第１回転要素（第１要素）ＲＥ１に対応する第１キャリヤＣＡ１、第３回転要素（第３要素）ＲＥ３に対応する第１リングギヤＲ１の相対回転速度を示すものであり、それらの間隔は第１遊星歯車装置２４のギヤ比ρ１に応じて定められている。さらに、自動変速部２０の５本の縦線Ｙ４、Ｙ５、Ｙ６、Ｙ７、Ｙ８は、左から順に、第４回転要素（第４要素）ＲＥ４に対応し且つ相互に連結された第２サンギヤＳ２および第３サンギヤＳ３を、第５回転要素（第５要素）ＲＥ５に対応する第２キャリヤＣＡ２を、第６回転要素（第６要素）ＲＥ６に対応する第４リングギヤＲ４を、第７回転要素（第７要素）ＲＥ７に対応し且つ相互に連結された第２リングギヤＲ２、第３キャリヤＣＡ３、第４キャリヤＣＡ４を、第８回転要素（第８要素）ＲＥ８に対応し且つ相互に連結された第３リングギヤＲ３、第４サンギヤＳ４をそれぞれ表し、それらの間隔は第２、第３、第４遊星歯車装置２６、２８、３０のギヤ比ρ２、ρ３、ρ４に応じてそれぞれ定められている。共線図の縦軸間の関係においてサンギヤとキャリヤとの間が「１」に対応する間隔とされるとキャリヤとリングギヤとの間が遊星歯車装置のギヤ比ρに対応する間隔とされる。すなわち、差動部１１では縦線Ｙ１とＹ２との縦線間が「１」に対応する間隔に設定され、縦線Ｙ２とＹ３との間隔はギヤ比ρ１に対応する間隔に設定される。また、自動変速部２０では各第２、第３、第４遊星歯車装置２６、２８、３０毎にそのサンギヤとキャリヤとの間が「１」に対応する間隔に設定され、キャリヤとリングギヤとの間がρに対応する間隔に設定される。
【００４５】
上記図３の共線図を用いて表現すれば、本実施例の変速機構１０は、動力分配機構１６（差動部１１）において、第１遊星歯車装置２４の第１回転要素ＲＥ１（第１キャリヤＣＡ１）が入力軸１４すなわちエンジン８に連結され、第２回転要素ＲＥ２が第１電動機Ｍ１に連結され、第３回転要素（第１リングギヤＲ１）ＲＥ３が伝達部材１８および第２電動機Ｍ２に連結されて、入力軸１４の回転を伝達部材１８を介して自動変速部２０へ伝達する（入力させる）ように構成されている。このとき、Ｙ２とＸ２の交点を通る斜めの直線Ｌ０により第１サンギヤＳ１の回転速度と第１リングギヤＲ１の回転速度との関係が示される。
【００４６】
例えば、差動部１１においては、第１回転要素ＲＥ１乃至第３回転要素ＲＥ３が相互に相対回転可能とされる差動状態とされており、直線Ｌ０と縦線Ｙ３との交点で示される第１リングギヤＲ１の回転速度が車速Ｖに拘束されて略一定である場合には、エンジン回転速度ＮEを制御することによって直線Ｌ０と縦線Ｙ２との交点で示される第１キャリヤＣＡ１の回転速度が上昇或いは下降させられると、直線Ｌ０と縦線Ｙ１との交点で示される第１サンギヤＳ１の回転速度すなわち第１電動機Ｍ１の回転速度が上昇或いは下降させられる。
【００４７】
また、差動部１１の変速比γ０が「１」に固定されるように第１電動機Ｍ１の回転速度を制御することによって第１サンギヤＳ１の回転がエンジン回転速度ＮEと同じ回転とされると、直線Ｌ０は横線Ｘ２と一致させられ、エンジン回転速度ＮEと同じ回転で第１リングギヤＲ１の回転速度すなわち伝達部材１８が回転させられる。或いは、差動部１１の変速比γ０が「１」より小さい値例えば０．７程度に固定されるように第１電動機Ｍ１の回転速度を制御することによって第１サンギヤＳ１の回転が零とされると、エンジン回転速度ＮEよりも増速された回転で伝達部材回転速度Ｎ18が回転させられる。
【００４８】
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。
【００４９】
自動変速部２０では、差動部１１において直線Ｌ０が横線Ｘ２と一致させられてエンジン回転速度ＮEと同じ回転速度が差動部１１から第８回転要素ＲＥ８に入力されると、図３に示すように、第１クラッチＣ１と第３ブレーキＢ３とが係合させられることにより、第８回転要素ＲＥ８の回転速度を示す縦線Ｙ８と横線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（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。
【００５０】
図４は、本実施例の変速機構１０を制御するための電子制御装置８０に入力される信号及びその電子制御装置８０から出力される信号を例示している。この電子制御装置８０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、及び入出力インターフェースなどから成る所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、ＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつＲＯＭに予め記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことにより、エンジン８、第１電動機Ｍ１、第２電動機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。
【００５１】
電子制御装置８０には、図４に示すような各センサやスイッチなどから、エンジン水温ＴＥＭＰWを表す信号、シフトレバー５２（図７参照）のシフトポジションＰSHを表す信号、エンジン８の回転速度であるエンジン回転速度ＮEを表す信号、ギヤ比列設定値を表す信号、Ｍモード（手動変速走行モード）を指令する信号、エアコンの作動を表す信号、出力軸２２の回転速度（以下、出力軸回転速度）ＮOUT( ｒｐｍ）に対応する車速Ｖを表す信号、自動変速部２０の作動油温ＴOIL（℃）を表す信号、サイドブレーキ操作を表す信号、フットブレーキ操作を表す信号、触媒温度を表す信号、運転者の出力要求量に対応するアクセルペダルの操作量であるアクセル開度Ａcc( ％）を表す信号、カム角を表す信号、スノーモード設定を表す信号、車両の前後加速度Ｇを表す信号、オートクルーズ走行を表す信号、車両の重量（車重）を表す信号、各車輪の車輪速を表す信号、第１電動機Ｍ１の回転速度ＮM1（以下、第１電動機回転速度ＮM1という）を表す信号、第２電動機Ｍ２の回転速度ＮM2（以下、第２電動機回転速度ＮM2という）を表す信号、蓄電装置５６（図７参照）の充電容量（充電状態）ＳＯＣを表す信号などが、それぞれ供給される。
【００５２】
また、上記電子制御装置８０からは、エンジン出力を制御するエンジン出力制御装置５８（図７参照）への制御信号例えばエンジン８の吸気管６０に備えられた電子スロットル弁６２のスロットル弁開度θTHを操作するスロットルアクチュエータ６４への駆動信号や燃料噴射装置６６による吸気管６０或いはエンジン８の筒内への燃料供給量を制御する燃料供給量信号や点火装置６８によるエンジン８の点火時期を指令する点火信号、過給圧を調整するための過給圧調整信号、電動エアコンを作動させるための電動エアコン駆動信号、電動機Ｍ１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、差動部１１や自動変速部２０の油圧式摩擦係合装置の油圧アクチュエータを制御するために油圧制御回路７０（図５、図７参照）に含まれる電磁弁（リニアソレノイドバルブ）を作動させるバルブ指令信号、この油圧制御回路７０に設けられたレギュレータバルブ（調圧弁）によりライン油圧ＰLを調圧するための信号、そのライン油圧ＰLが調圧されるための元圧の油圧源である電動油圧ポンプを作動させるための駆動指令信号、電動ヒータを駆動するための信号、クルーズコントロール制御用コンピュータへの信号等が、それぞれ出力される。
【００５３】
図５は、油圧制御回路７０のうちクラッチＣ１、Ｃ２、およびブレーキＢ１〜Ｂ３の各油圧アクチュエータ（油圧シリンダ）ＡＣ１、ＡＣ２、ＡＢ１、ＡＢ２、ＡＢ３の作動を制御するリニアソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ５に関する回路図を例示している。
【００５４】
図５において、各油圧アクチュエータＡＣ１、ＡＣ２、ＡＢ１、ＡＢ２、ＡＢ３には、ライン油圧ＰＬがそれぞれリニアソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ５により電子制御装置８０からの指令信号に応じた係合圧ＰＣ１、ＰＣ２、ＰＢ１、ＰＢ２、ＰＢ３に調圧されてそれぞれ直接的に供給されるようになっている。このライン油圧ＰＬは、図示しない電動オイルポンプやエンジン３０により回転駆動される機械式オイルポンプから発生する油圧を元圧として例えばリリーフ型調圧弁（レギュレータバルブ）によって、アクセル開度或いはスロットル開度で表されるエンジン負荷等に応じた値に調圧されるようになっている。
【００５５】
リニアソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ５は、基本的には何れも同じ構成であり、電子制御装置８０により独立に駆動制御され、各油圧アクチュエータＡＣ１、ＡＣ２、ＡＢ１、ＡＢ２、ＡＢ３の油圧が独立に調圧制御されてクラッチＣ１〜Ｃ４、ブレーキＢ１、Ｂ２の係合圧ＰＣ１、ＰＣ２、ＰＢ１、ＰＢ２、ＰＢ３がそれぞれ制御される。そして、自動変速部２０は、例えば図２の係合作動表に示すように予め定められた係合装置が係合されることによって各変速段が成立させられる。また、自動変速部２０の変速制御においては、例えば変速に関与するクラッチＣやブレーキＢの解放と係合とが同時に制御される所謂クラッチツウクラッチ変速が実行される。
【００５６】
図６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、変速機構１０内つまり自動変速部２０内の動力伝達経路が遮断されたニュートラル状態すなわち中立状態とし且つ自動変速部２０の出力軸２２をロックするための駐車ポジション「Ｐ（パーキング）」、後進走行のための後進走行ポジション「Ｒ（リバース）」、変速機構１０内の動力伝達経路が遮断された中立状態とするための中立ポジション「Ｎ（ニュートラル）」、自動変速モードを成立させて差動部１１の無段的な変速比幅と自動変速部２０の第１速ギヤ段乃至第４速ギヤ段の範囲で自動変速制御される各ギヤ段とで得られる変速機構１０の変速可能なトータル変速比γＴの変化範囲内で自動変速制御を実行させる前進自動変速走行ポジション「Ｄ（ドライブ）」、または手動変速走行モード（手動モード）を成立させて自動変速部２０における高速側の変速段を制限する所謂変速レンジを設定するための前進手動変速走行ポジション「Ｍ（マニュアル）」へ手動操作されるように設けられている。
【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」ポジションおよび「Ｎ」ポジションは、車両を走行させないときに選択される非走行ポジションであって、例えば図２の係合作動表に示されるように第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２のいずれもが解放されるような自動変速部２０内の動力伝達経路が遮断された車両を駆動不能とする第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２による動力伝達経路の動力伝達遮断状態へ切換えを選択するための非駆動ポジションである。また、「Ｒ」ポジション或いは「Ｄ」ポジションおよび「Ｍ」ポジションは、車両を後進或いは前進走行させるときに選択される後進或いは前進走行ポジションであって、例えば図２の係合作動表に示されるように第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２の少なくとも一方が係合されるような自動変速部２０内の動力伝達経路が連結された車両を駆動可能とする第１クラッチＣ１および／または第２クラッチＣ２による動力伝達経路の動力伝達可能状態への切換えを選択するための駆動ポジションでもある。
【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および第２クラッチＣ２が解放されて自動変速部２０内の動力伝達経路が動力伝達可能状態から動力伝達遮断状態とされる。
【００６１】
図７は、電子制御装置８０による制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。図７において、有段変速制御手段８２は、図８に示すような車速Ｖと自動変速部２０の要求出力トルクＴOUTとを変数として予め記憶されたアップシフト線（実線）およびダウンシフト線（一点鎖線）を有する関係（変速線図、変速マップ）から実際の車速Ｖおよび自動変速部２０の要求出力トルクＴOUTで示される車両状態に基づいて、自動変速部２０の変速を実行すべきか否かを判断しすなわち自動変速部２０の変速すべき変速段を判断し、その判断した変速段が得られるように自動変速部２０の自動変速制御を実行する。要求出力トルクＴOUTは、よく知られた予め記憶された関係から実際のアクセル開度Ａcc( ％）および車速Ｖに基づいて算出される。
【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、自動変速部２０の変速に関与する油圧式摩擦係合装置を係合および／または解放させる指令（変速出力指令、油圧指令）を、すなわち自動変速部２０の変速に関与する解放側係合装置を解放すると共に係合側係合装置を係合することによりクラッチツウクラッチ変速を実行させる指令を油圧制御回路７０へ出力する。油圧制御回路７０は、その指令に従って、例えば解放側係合装置を解放すると共に係合側係合装置を係合して自動変速部２０の変速が実行されるように、油圧制御回路７０内のリニアソレノイドバルブＳＬを作動させてその変速に関与する油圧式摩擦係合装置の油圧アクチュエータを作動させる。
【００６３】
ハイブリッド制御手段８４は、エンジン８を効率のよい作動域で作動させる一方で、エンジン８と第２電動機Ｍ２との駆動力の配分や第１電動機Ｍ１の発電による反力を最適になるように変化させて差動部１１の電気的な無段変速機としての変速比γ０を制御する。例えば、そのときの走行車速Ｖにおいて、運転者の出力要求量としてのアクセル開度Ａccや車速Ｖから車両の目標（要求）出力を算出し、その車両の目標出力と充電要求値から必要なトータル目標出力を算出し、そのトータル目標出力が得られるように伝達損失、補機負荷、第２電動機Ｍ２のアシストトルク等を考慮して目標エンジン出力を算出し、その目標エンジン出力が得られるエンジン回転速度ＮEとエンジントルクＴEとなるようにエンジン８を制御するとともに第１電動機Ｍ１の発電量を制御する。
【００６４】
例えば、ハイブリッド制御手段８４は、その制御を動力性能や燃費向上などのために自動変速部２０の変速段を考慮して実行する。このようなハイブリッド制御では、エンジン８を効率のよい作動域で作動させるために定まるエンジン回転速度ＮEと車速Ｖおよび自動変速部２０の変速段で定まる伝達部材１８の回転速度とを整合させるために、差動部１１が電気的な無段変速機として機能させられる。すなわち、ハイブリッド制御手段８４は、エンジン回転速度ＮEとエンジン８の出力トルク（エンジントルク）ＴEとで構成される二次元座標内において無段変速走行の時に運転性と燃費性とを両立するように予め実験的に求められて記憶された図９の破線に示すようなエンジン８の最適燃費率曲線（燃費マップ、関係）に沿ってエンジン８が作動させられるように、例えば目標出力（トータル目標出力、要求駆動力）を充足するために必要なエンジン出力を発生するためのエンジントルクＴEとエンジン回転速度ＮEとなるように、変速機構１０のトータル変速比γＴの目標値を定め、その目標値が得られるように自動変速部２０の変速段を考慮して差動部１１の変速比γ０を制御し、トータル変速比γＴをその変速可能な変化範囲内で制御する。
【００６５】
このとき、ハイブリッド制御手段８４は、第１電動機Ｍ１により発電された電気エネルギをインバータ５４を通して蓄電装置５６や第２電動機Ｍ２へ供給するので、エンジン８の動力の主要部は機械的に伝達部材１８へ伝達されるが、エンジン８の動力の一部は第１電動機Ｍ１の発電のために消費されてそこで電気エネルギに変換され、インバータ５４を通してその電気エネルギが第２電動機Ｍ２へ供給され、その第２電動機Ｍ２が駆動されて第２電動機Ｍ２から伝達部材１８へ伝達される。この電気エネルギの発生から第２電動機Ｍ２で消費されるまでに関連する機器により、エンジン８の動力の一部を電気エネルギに変換し、その電気エネルギを機械的エネルギに変換するまでの電気パスが構成される。
【００６６】
また、ハイブリッド制御手段８４は、車両の停止中又は走行中に拘わらず、差動部１１の電気的ＣＶＴ機能によって第１電動機回転速度ＮM1および／または第２電動機回転速度ＮM2を制御してエンジン回転速度ＮEを略一定に維持したり任意の回転速度に回転制御させられる。言い換えれば、ハイブリッド制御手段８４は、エンジン回転速度ＮEを略一定に維持したり任意の回転速度に制御しつつ第１電動機回転速度ＮM1および／または第２電動機回転速度ＮM2を任意の回転速度に回転制御することができる。
【００６７】
例えば、図３の共線図からもわかるようにハイブリッド制御手段８４は車両走行中にエンジン回転速度ＮEを引き上げる場合には、車速Ｖ（駆動輪３４）に拘束される第２電動機回転速度ＮM2を略一定に維持しつつ第１電動機回転速度ＮM1の引き上げを実行する。また、ハイブリッド制御手段８４は自動変速部２０の変速中にエンジン回転速度ＮEを略一定に維持する場合には、エンジン回転速度ＮEを略一定に維持しつつ自動変速部２０の変速に伴う第２電動機回転速度ＮM2の変化とは反対方向に第１電動機回転速度ＮM1を変化させる。
【００６８】
また、ハイブリッド制御手段８４は、スロットル制御のためにスロットルアクチュエータ６４により電子スロットル弁６２を開閉制御させる他、燃料噴射制御のために燃料噴射装置６６による燃料噴射量や噴射時期を制御させ、点火時期制御のためにイグナイタ等の点火装置６８による点火時期を制御させる指令を単独で或いは組み合わせてエンジン出力制御装置５８に出力して、必要なエンジン出力を発生するようにエンジン８の出力制御を実行するエンジン出力制御手段を機能的に備えている。
【００６９】
例えば、ハイブリッド制御手段８４は、基本的には図示しない予め記憶された関係からアクセル開度Ａccに基づいてスロットルアクチュエータ６０を駆動し、アクセル開度Ａccが増加するほどスロットル弁開度θTHを増加させるようにスロットル制御を実行する。また、このエンジン出力制御装置５８は、ハイブリッド制御手段８４による指令に従って、スロットル制御のためにスロットルアクチュエータ６４により電子スロットル弁６２を開閉制御する他、燃料噴射制御のために燃料噴射装置６６による燃料噴射を制御し、点火時期制御のためにイグナイタ等の点火装置６８による点火時期を制御するなどしてエンジントルク制御を実行する。
【００７０】
また、ハイブリッド制御手段８４は、エンジン８の停止又はアイドル状態に拘わらず、差動部１１の電気的無段変速機能（差動作用）によって車両をモータ走行させることができる。図６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６の境界線（実線Ａ）に示される関係は、車速Ｖと駆動力関連値である出力トルクＴOUT とをパラメータとする二次元座標で構成された駆動力源切換線図（駆動力源マップ）の一例である。この駆動力源切換線図は、例えば同じ図８中の実線および一点鎖線に示す変速線図（変速マップ）と共に記憶手段に予め記憶されている。
【００７１】
また、ハイブリッド制御手段８４は、車速Ｖおよび要求出力トルクＴOUTで示される車両の走行状態が図８のＡ線で囲まれたモータ走行領域内となると、エンジン８の停止又はアイドル状態に拘わらず、差動部１１の電気的ＣＶＴ機能（差動作用）によってモータ走行させる。これにより、ハイブリッド制御手段８４は、一般的にエンジン効率が高トルク域に比較して悪いとされる比較的低出力トルクＴOUT域すなわち低エンジントルクＴE域、或いは車速Ｖの比較的低車速域すなわち低負荷域において、モータ走行を実行する。また、ハイブリッド制御手段８４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。
【００７２】
また、ハイブリッド制御手段８４は、エンジン走行領域であっても、上述した電気パスによる第１電動機Ｍ１からの電気エネルギおよび／または蓄電装置５６からの電気エネルギを第２電動機Ｍ２へ供給し、その第２電動機Ｍ２を駆動して駆動輪３４にトルクを付与することにより、エンジン８の動力を補助するための所謂トルクアシストが可能である。
【００７３】
また、ハイブリッド制御手段８４は、第１電動機Ｍ１を無負荷状態として自由回転すなわち空転させることにより、差動部１１がトルクの伝達を不能な状態すなわち差動部１１内の動力伝達経路が遮断された状態と同等の状態であって、且つ差動部１１からの出力が発生されない状態とすることが可能である。すなわち、ハイブリッド制御手段８４は、第１電動機Ｍ１を無負荷状態とすることにより差動部１１をその動力伝達経路が電気的に遮断される中立状態（ニュートラル状態）とすることが可能である。
【００７４】
走行位置判定手段８６は、シフトレバー５２が走行位置に操作されているか否か、すなわち車両のシフトレバー５２が「Ｄ」、「Ｍ」又は「Ｒ」ポジションへ操作されているか否かを、シフトレバー５２のシフトポジションＰSHを表す信号に基づいて判定する。
【００７５】
回転速度差判定手段８８は、シフトレバー５２が走行位置に操作されているとき、第２電動機Ｍ２に内蔵されているレゾルバの出力信号に基づいて算出された、差動部( 電気式無段変速部) １１の出力部材である伝達部材１８の実際の回転速度、すなわち自動変速部（機械式伝達部）２０の入力部材の実際の回転速度ＮIN１と、実際の車速Ｖ( 出力軸２２の回転速度ＮOUT) および自動変速部２０の実際のギヤ段に対応する変速比γに基づいて算出された理論入力部材回転速度ＮIN２( ＝γ×ＮOUT) との回転速度差ΔＮINが、予め設定された所定の回転速度差判定値ΔＮINＡ以上であるか否かを判定する。上記自動変速部２０の入力部材とは、第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２またはそれに連結されている部材である。
【００７６】
エンジン出力制限手段９０は、上記回転速度差判定手段８８により上記回転速度差ΔＮINが所定の回転速度差判定値ΔＮINＡ( ｒｐｍ）以上であると判定された場合は、エンジン出力制御装置５８にエンジン８に供給される燃料を燃料噴射弁により遮断( フューエルカット）させ或いはそのエンジン８に供給される混合気をスロットル弁６２により制限させるために、エンジン８の出力トルクＴE を、図１０に示すように回転速度差ΔＮINがその回転速度差判定値ΔＮINＡを下回る場合の出力トルク制限値ＴEmax１( Ｎ・ｍ）よりも低い出力トルク制限値ＴEmax２( Ｎ・ｍ）に制限する。なお、図１０において、回転速度差ΔＮINが回転速度差判定値ΔＮINＡを下回る領域におけるエンジン８の出力トルク制限値ＴEmax１は、たとえばエンジン８の最大出力トルクと同等以上の値に設定されるものであり、その回転速度差ΔＮINが回転速度差判定値ΔＮINＡを下回る領域では、エンジン８の出力トルクは実質的に制限されていない。
【００７７】
第１電動機回転速度制御手段９２は、上記回転速度差判定手段８８により上記回転速度差ΔＮINが所定の回転速度差判定値ΔＮINＡ以上であると判定された場合は、第２電動機Ｍ２の回転速度ＮM2が予め記憶された所定の回転速度上限値ＮM2max 以上にならないように第１電動機Ｍ１の回転速度ＮM1を制御する。たとえば、第２電動機Ｍ２の回転速度ＮM2が所定の回転速度上限値ＮM2max 以上の過回転とならないように、第１電動機Ｍ１の回転速度ＮM1を増加させて、第２電動機Ｍ２の回転速度ＮM2の上昇を抑制する。第１電動機Ｍ１の回転速度ＮM1は、上記フューエルカットによるエンジン８の出力トルクＴE の抑制制御よりも制御応答性が高いという特徴がある。
【００７８】
図１１は、電子制御装置４０の制御作動の要部、すなわち入力クラッチＣ１および／またはＣ２の異常による第２電動機Ｍ２の過回転を防止する制御作動を説明するフローチャートであり、所定の周期で繰り返し実行される。
【００７９】
先ず、前記走行位置判定手段８６に対応するステップ（以下、ステップを省略する）Ｓ１では、シフトレバー５２が走行ポジションに操作されているか否かが判断される。このＳ１の判断が否定される場合は、Ｓ６においてその他の制御が実行された後、本ルーチンが終了させられる。しかし、Ｓ１の判断が肯定される場合は、前記回転速度差判定手段８８に対応するＳ２において、第２電動機Ｍ２に内蔵されているレゾルバの出力信号に基づいて算出された、差動部１１の出力部材である伝達部材１８の実際の回転速度すなわち自動変速部２０の入力部材の実際の回転速度ＮIN１と、実際の車速Ｖ( 出力軸２２の回転速度ＮOUT) および自動変速部２０の実際のギヤ段に対応する変速比γに基づいて算出された理論入力部材回転速度ＮIN２( ＝γ×ＮOUT) との回転速度差ΔＮINが、予め設定された所定の回転速度差判定値ΔＮINＡたとえば５００ｒｐｍ以上であるか否かが判定される。この回転速度差判定値ΔＮINＡは、第２電動機Ｍ２の回転速度が過大とならないようにエンジン出力トルクの制限を開始させる条件としてが予め実験的に設定される。この回転速度差判定値ΔＮINＡは、エンジン出力トルクの制限を開始させるときの第１クラッチＣ１および／または第２クラッチＣ２のすべり量に対応している。
【００８０】
上記Ｓ２の判断が否定される場合は、Ｓ５において、エンジン８の出力トルク制限値ＴEmaxが通常値ＴEmax１に保持される。これにより、エンジン８の出力トルクＴE はエンジン出力制御装置５８によって通常値ＴEmax１以下となるように制限されるが、その通常値ＴEmax１は前述のようにエンジン８の最大出力トルクと同等以上の値に設定されており、回転速度差ΔＮINが回転速度差判定値ΔＮINＡを下回る領域では、エンジン８の出力トルクＴE は実質的に制限されていない。
【００８１】
しかし、Ｓ２の判断が肯定される場合は、前記エンジン出力制限手段９０に対応するＳ３において、エンジン８の出力トルク制限値ＴEmaxが、たとえば図１０に示すように予め通常値ＴEmax１よりも低く設定された一定の出力トルク制限値ＴEmax２に設定される。このため、エンジン８の出力トルクＴE はエンジン出力制御装置５８によってその出力トルク制限値ＴEmax２以下となるように制限される。この出力トルク制限値ＴEmax２は、ＳＬ１或いはＳＬ２のソレノイド又は本体のスプール弁子のスティック等の故障など、何らかの異常により第１クラッチＣ１或いは第２クラッチＣ２にスリップが発生したときに、第２電動機Ｍ２の過回転を発生させないように予め実験的に決定された値である。
【００８２】
そして、前記第１電動機回転速度制御手段９２に対応するＳ４では、第２電動機Ｍ２の回転速度ＮM2が予め記憶された所定の回転速度上限値ＮM2max 以上にならないように第１電動機Ｍ１の回転速度ＮM1が制御される。たとえば、第２電動機Ｍ２の回転速度ＮM2が１００００ｒｐｍ程度に設定された回転速度上限値ＮM2max 以上の過回転とならないように、第１電動機Ｍ１の回転速度ＮM1を増加させられ且つサンギヤＳ１のトルクが上昇させられて、第２電動機Ｍ２の回転速度ＮM2の上昇が抑制される。
【００８３】
上述のように、本実施例の電子制御装置４０によれば、エンジン８の出力を駆動輪３４に伝達する動力伝達経路に、差動部( 電気式無段変速部) １１と自動変速部（機械式伝達部）２０とを直列に配置した車両用変速機構( 駆動装置) １０において、自動変速部２０の入力部材の実際の回転速度ＮIN１と実際の車速Ｖ( 出力軸２２の回転速度ＮOUT) および自動変速部２０のギヤ段に対応する変速比γに基づいて算出された理論入力部材回転速度ＮIN２( ＝γ×ＮOUT) との回転速度差ΔＮINに応じて、エンジン８の出力トルクが制限されることから、車両走行中に何らかの故障により入力クラッチＣ１および／またはＣ２の伝達トルク容量が低下しても上記自動変速部２０の入力系において入力クラッチＣ１および／またはＣ２よりもエンジン８側の回転部材およびそれに関連して回転する軸受、第２電動機等の過回転が抑制されるので、それら回転部材およびそれに関連して回転する軸受、第２電動機等の耐久性が確保される。このような効果は、軸方向寸法が小さく且つ有段変速状態においてワイドレンジ且つクロスレシオの複数のギヤ段変速段で構成するために、自動変速部２０が入力クラッチをそれぞれ有する複数の入力系統を備えらる本実施例の車両用変速機構( 駆動装置) １０において、特に顕著な効果が得られる。
【００８４】
また、本実施例の電子制御装置４０によれば、上記回転速度差ΔＮINが予め設定された回転速度差判定値ΔＮINＡ以上であるとき、エンジン８の出力トルクがそれ以外の場合に比較して低下させられるので、自動変速部２０の入力系において上記入力クラッチＣ１および／またはＣ２よりもエンジン８側の回転部材およびそれに関連して回転する軸受、第２電動機等の過回転が抑制され、それらの耐久性が確保される。
【００８５】
また、本実施例の電子制御装置４０によれば、(a) 差動部( 電気式無段変速部) １１は、エンジン８の出力トルクを第１電動機Ｍ１および自動変速部２０の入力軸( 伝達部材１８）へ分配する動力分配機構( 差動機構) １６と、その入力軸に直接的に又は間接的に連結された第２電動機とを備えたものであり、(b) 第２電動機Ｍ２の回転速度ＮM2が所定の回転速度上限値ＮM2max 以上にならないように第１電動機Ｍ１の回転速度ＮM1を制御することから、自動変速部２０の入力系において上記入力クラッチＣ１および／またはＣ２よりもエンジン８側の回転部材およびそれに関連して回転する軸受、第２電動機Ｍ２等の過回転が応答性よく速やかに抑制され、それらの耐久性が一層確保される。
【００８６】
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】
【００８７】
前述の実施例において、出力トルク制限値ＴEmax２は一定値であったが、その出力トルク制限値ＴEmax２は、たとえば自動変速部２０の変速比γが大きい程出力トルク制限値ＴEmax２が低くなるように予め設定された関係から、第２電動機Ｍ２の回転速度ＮM2および／または自動変速部２０の実際の変速比γに基づいて決定される。図１０の１点鎖線は、第２電動機Ｍ２の回転速度ＮM2および／または自動変速部２０のギヤ段に対応した値を例示している。この関係では、第２電動機Ｍ２の回転速度ＮM2が高くなるほど、および／または自動変速部２０の変速比が大きくなるほど、出力トルク制限値ＴEmax２が小さくなるように設定されている。
【実施例３】
【００８８】
図１２は、エンジン８の出力トルク制限値ＴEmaxを求めるために用いられる関係の他の例を示している。前述の実施例において用いられていた図１０の関係では回転速度差ΔＮINが回転速度差判定値ΔＮINＡを超えるとエンジン８の出力トルク制限値ＴEmaxが通常値ＴEmax１から出力トルク制限値ＴEmax２へ急激に階段状に低くなるのに比較して、本実施例の関係では、回転速度差ΔＮINの増加に伴って出力トルク制限値ＴEmax２が連続的に減少するように設定されている。また、図１２の１点鎖線に示すように、本実施例では、第２電動機Ｍ２の回転速度ＮM2が高くなるほど、および／または自動変速部２０の変速比が大きくなるほど、出力トルク制限値ＴEmax２および上記回転速度差判定値ΔＮINＡが低くなるように設定されている。本実施例によれば、第２電動機Ｍ２等の過回転が精度よく抑制される利点がある。
【実施例４】
【００８９】
図１３および図１４は、本発明の他の実施例において、入力クラッチＣ１および／またはＣ２の伝達容量低下異常による第２電動機Ｍ２の過回転を防止するための電子制御装置４０の制御機能の要部を示す機能ブロック線図、および電子制御装置４０の制御作動の要部を説明するフローチャートである。図１３では、図７の回転速度差判定手段８８に替えて回転速度比判定手段８８’が設けられている他は図７と同じであり、図１４では、図１１のＳ２に替えて上記回転速度比判定手段８８’に対応するＳ２’が設けられている他は図１１と同じである。以下、相違点のみ説明する。
【００９０】
図１３の回転速度比判定手段８８’は、シフトレバー５２が走行位置に操作されているとき、第２電動機Ｍ２に内蔵されているレゾルバの出力信号に基づいて算出された、差動部( 電気式無段変速部) １１の出力部材である伝達部材１８の実際の回転速度すなわち自動変速部（機械式伝達部）２０の入力部材の実際の回転速度ＮIN１と、実際の車速Ｖ( 出力軸２２の回転速度ＮOUT) および自動変速部２０の実際のギヤ段に対応する変速比γに基づいて算出された理論入力部材回転速度ＮIN２( ＝γ×ＮOUT) との間の回転速度比ＲN（＝ＮIN１／ＮIN２）が、予め設定された所定の回転速度比判定値ＲN Ａ以上であるか否かを判定する。この回転速度比判定値ＲN Ａは、前述の回転速度差判定値ΔＮINＡと同様の目的で決定された値であり、たとえば１．３程度の値が設定される。
【００９１】
上記回転速度比判定手段８８’によって上記回転速度比ＲN （＝ＮIN１／ＮIN２）が予め設定された所定の回転速度比判定値ＲN Ａ以上であると判定されると、前述の実施例と同様に、エンジン出力制限手段９０は、エンジン出力制御装置５８にエンジン８に供給される燃料を燃料噴射弁により遮断( フューエルカット）させ或いはそのエンジン８に供給される混合気をスロットル弁６２により制限させるために、エンジン８の出力トルクＴE を、図１０に示す場合と同様に、回転速度比ＲN が回転速度比判定値ＲN Ａを下回る場合の値ＴEmax１( Ｎ・ｍ）よりも低い値ＴEmax２( Ｎ・ｍ）に制限し、第１電動機回転速度制御手段９２は、第２電動機Ｍ２の回転速度ＮM2が予め記憶された所定の回転速度上限値ＮM2max 以上にならないように第１電動機Ｍ１の回転速度ＮM1を制御する。
【００９２】
図１４では、回転速度比判定手段８８’に対応するＳ２’において上記回転速度比ＲN （＝ＮIN１／ＮIN２）が予め設定された所定の回転速度比判定値ＲN Ａ以上であるか否かが判断される。このＳ２’の判断が肯定されると、前述の実施例と同様に、エンジン出力制限手段９０に対応するＳ３および第１電動機回転速度制御手段９２に対応するＳ４が実行されるので、前述の実施例と同様に、車両走行中に何らかの故障により入力クラッチＣ１および／またはＣ２の伝達トルク容量が低下しても上記自動変速部２０の入力系において入力クラッチＣ１および／またはＣ２よりもエンジン８側の回転部材およびそれに関連して回転する軸受、第２電動機等の過回転が抑制されるので、それら回転部材およびそれに関連して回転する軸受、第２電動機等の耐久性が確保される。このような効果は、軸方向寸法が小さく且つ有段変速状態においてワイドレンジ且つクロスレシオの複数のギヤ段変速段で構成するために、自動変速部２０が入力クラッチをそれぞれ有する複数の入力系統を備えらる本実施例の車両用変速機構( 駆動装置) １０において、特に顕著な効果が得られる。
【００９３】
本実施例の回転速度比判定手段８８’では、自動変速部（機械式伝達部）２０の入力部材の実際の回転速度ＮIN１と自動変速部２０の理論入力部材回転速度ＮIN２( ＝γ×ＮOUT) との間の回転速度比ＲN （＝ＮIN１／ＮIN２）が、予め設定された所定の回転速度比判定値ＲN Ａ以上であるか否かが判定されるので、所定変速段における、入力クラッチＣ１およびＣ２が正常時の第２電動機Ｍ２の回転速度ＮM2（回転速度ＮIN１）と車速Ｖ( ｋｍ／ｈ）を示す図１５の二次元座標において、回転速度ＮIN１を実線で示すと、前述の実施例の回転速度差判定値ΔＮINＡは破線で表されるのに対し、本実施例の上記回転速度比判定値ＲN Ａは１点鎖線で表される。
【実施例５】
【００９４】
図１６および図１７は、本発明の他の実施例において、入力クラッチＣ１および／またはＣ２の伝達容量低下異常による第２電動機Ｍ２の過回転を防止するための電子制御装置４０の制御機能の要部を示す機能ブロック線図、および電子制御装置４０の制御作動の要部を説明するフローチャートである。図１６では、図７の回転速度差判定手段８８に替えて変速比差判定手段８８”が設けられている他は図７と同じであり、図１７では、図１１のＳ２に替えて上記変速比差判定手段８８’に対応するＳ２”が設けられている他は図１１と同じである。以下、相違点のみ説明する。
【００９５】
図１６の変速比差判定手段８８”は、シフトレバー５２が走行位置に操作されているとき、第２電動機Ｍ２に内蔵されているレゾルバの出力信号に基づいて算出された、差動部( 電気式無段変速部) １１の出力部材である伝達部材１８の実際の回転速度すなわち自動変速部（機械式伝達部）２０の入力部材の実際の回転速度ＮIN１と実際の車速Ｖ( 出力軸２２の回転速度ＮOUT) とから求められる実際の変速比γ１（＝ＮIN１／ＮOUT）と、実際のギヤ段に対応する自動変速部２０の理論変速比（設計変速比）γ２との間の変速比差Δγ（＝γ１−γ２）が、予め設定された所定の変速比差判定値ΔγＡ以上であるか否かを判定する。この変速比差判定値ΔγＡは、前述の回転速度差判定値ΔＮINＡと同様の目的で決定された値である。
【００９６】
上記変速比差判定手段８８”によって上記変速比差Δγ（＝γ１−γ２）が予め設定された所定の変速比差判定値ΔγＡ以上であると判定されると、前述の実施例と同様に、エンジン出力制限手段９０は、エンジン出力制御装置５８にエンジン８に供給される燃料を燃料噴射弁により遮断( フューエルカット）させ或いはそのエンジン８に供給される混合気をスロットル弁６２により制限させるために、エンジン８の出力トルクＴE を、図１０に示す場合と同様に、回転速度比ＲN が回転速度比判定値ＲN Ａを下回る場合の値ＴEmax１( Ｎ・ｍ）よりも低い値ＴEmax２( Ｎ・ｍ）に制限し、第１電動機回転速度制御手段９２は、第２電動機Ｍ２の回転速度ＮM2が予め記憶された所定の回転速度上限値ＮM2max 以上にならないように第１電動機Ｍ１の回転速度ＮM1を制御する。
【００９７】
図１７では、変速比差判定手段８８”に対応するＳ２”において上記変速比差Δγ（＝γ１−γ２）が予め設定された所定の変速比差判定値ΔγＡ以上であるか否かが判断される。このＳ２”の判断が肯定されると、前述の実施例と同様に、エンジン出力制限手段９０に対応するＳ３および第１電動機回転速度制御手段９２に対応するＳ４が実行されるので、前述の実施例と同様に、車両走行中に何らかの故障により入力クラッチＣ１および／またはＣ２の伝達トルク容量が低下しても上記自動変速部２０の入力系において入力クラッチＣ１および／またはＣ２よりもエンジン８側の回転部材およびそれに関連して回転する軸受、第２電動機等の過回転が抑制されるので、それら回転部材およびそれに関連して回転する軸受、第２電動機等の耐久性が確保される。このような効果は、軸方向寸法が小さく且つ有段変速状態においてワイドレンジ且つクロスレシオの複数のギヤ段変速段で構成するために、自動変速部２０が入力クラッチをそれぞれ有する複数の入力系統を備えらる本実施例の車両用変速機構( 駆動装置) １０において、特に顕著な効果が得られる。
【００９８】
本実施例の変速比差判定手段８８”では、自動変速部（機械式伝達部）２０の入力部材の実際の回転速度ＮIN１と実際の車速Ｖ( 出力軸２２の回転速度ＮOUT) とから求められる実際の変速比γ１（＝ＮIN１／ＮOUT）と、実際のギヤ段に対応する自動変速部２０の理論変速比（設計変速比）γ２との間の変速比差Δγ（＝γ１−γ２）が、予め設定された所定の変速比差判定値ΔγＡ以上であるか否かが判定されるので、所定変速段における、入力クラッチＣ１およびＣ２が正常時の第２電動機Ｍ２の回転速度ＮM2（回転速度ＮIN１）と車速Ｖ( ｋｍ／ｈ）を示す図１５の二次元座標において、１点鎖線で表され得る。
【実施例６】
【００９９】
車速Ｖが所定値Ｖ１以下の低車速では、実施例１に示す回転速度差判定手段８８が用いられ、車速Ｖが所定値Ｖ１を上回る高車速では、実施例４または５に示す回転速度比判定手段８８’または速度差判定手段８８”が用いられてもよい。図１８は、所定変速段における、入力クラッチＣ１およびＣ２が正常時の第２電動機Ｍ２の回転速度ＮM2（回転速度ＮIN１）と車速Ｖ( ｋｍ／ｈ）を示す図１５の二次元座標において、実線に示される回転速度ＮIN１に対して、第２電動機Ｍ２の過回転を抑制するためにエンジン８の出力トルクＴE を低下させる境界線が低車速域では破線で示されるものとなり、高車速域では１点鎖線で示されるものとなる。本実施例では、前述の実施例と同様の効果が得られるのに加えて、低車速域ではノイズの影響を受け難くなり、高車速域では入力クラッチＣ１および／またはＣ２のすべり異常に起因する第２電動機Ｍ２の過回転を抑制するためにエンジン８の出力トルクＴE の低下を適切に開始させる利点がある。
【０１００】
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。
【０１０１】
例えば、前述の実施例の変速機構１０の自動変速部２０は、前進４速の有段式変速機であったが、変速段数はいずれであってもよく、また、有効径が可変の一対の可変プーリに伝動ベルトが巻き掛けられて変速比が無段階に変化させられるベルト式無段変速機であってもよい。このようなベルト式無段変速機では、一対の可変プーリに伝動ベルトとの間の摩擦係合によって動力が伝達されるので、そのような摩擦係合部の伝達容量が異常に低下したことに起因する第２電動機Ｍ２の過回転も防止することができる。この場合、一対の可変プーリとそれに巻き掛けられた伝動ベルトとが係合装置として機能している。
【０１０２】
また、前述の実施例では、自動変速機２０において第１クラッチＣ１および／または第２クラッチＣ２が機械式伝達部の係合装置として機能していたが、機械式伝達部に設けられる係合装置としては、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、機械式係合装置噛合いクラッチなどの他の形式の係合装置であってもよい。
【０１０３】
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。
【０１０４】
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、伝動チェイン、伝動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。
【０１０５】
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、その部材１８から駆動輪３４に至る動力伝達経路中の回転部材に、たとえば出力軸２２に連結されていてもよい。
【０１０６】
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。
【０１０７】
また、前述の実施例において、無段変速部として機能する電気式差動部１１は、第１電動機Ｍ１が制御されることにより、有段変速機としても差動させられることができる。
【０１０８】
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】
【０１０９】
８：エンジン
１０：変速機構（駆動装置）
１１：電気式差動部（電気式無段変速部）
１６：動力分配機構（差動機構）
１８：伝達部材
２０：自動変速部(機械式伝達部）
３８：駆動輪
４０：電子制御装置（制御装置）
８８：回転速度差判定手段
８８’：回転速度比判定手段
８８”：変速比差判定手段
９０：エンジン出力制限手段
９２：第１電動機回転速度制御手段
Ｍ１：第１電動機
Ｍ２：第２電動機
Ｃ１：第１クラッチ(係合装置)
Ｃ２：第２クラッチ(係合装置)
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの出力を駆動輪に伝達する動力伝達経路に、電気式差動部と機械式伝達部とを直列に配置した車両用駆動装置の制御装置において、
前記電気式差動部は、前記機械式伝達部の入力軸又はその後段に接続された電動機の運転状態が制御されることによって電気式無段変速機として作動するものであり、
前記機械式伝達部の実際の回転速度と該機械式伝達部の変速比から推定される理論回転速度との間の回転速度差に応じて、前記エンジンの出力を制限し、
前記電動機の回転速度が高くなるほどおよび／または前記機械式伝達部の変速比が大きくなるほど、前記エンジンの出力制限値を小さい値とする
ことを特徴とする車両用駆動装置の制御装置。
【請求項２】
前記機械式伝達部の実際の回転速度と前記機械式伝達部の変速比から推定される理論回転速度との間の回転速度差が所定の判定値以上であるとき、前記エンジンの出力をそれ以外のときに比較して低下させることを特徴とする請求項１の車両用駆動装置の制御装置。
【請求項３】
エンジンの出力を駆動輪に伝達する動力伝達経路に、電気式差動部と機械式伝達部とを直列に配置した車両用駆動装置の制御装置において、
前記電気式差動部は、前記機械式伝達部の入力軸又はその後段に接続された電動機の運転状態が制御されることによって電気式無段変速機として作動するものであり、
前記機械式伝達部の実際の回転速度と該機械式伝達部の変速比から推定される理論回転速度との間の回転速度比に応じて、前記エンジンの出力を制限し、
前記電動機の回転速度が高くなるほどおよび／または前記機械式伝達部の変速比が大きくなるほど、前記エンジンの出力制限値を小さい値とする
ことを特徴とする車両用駆動装置の制御装置。
【請求項４】
前記機械式伝達部の実際の回転速度と前記機械式伝達部の変速比から推定される理論回転速度との間の回転速度比が所定の判定値以上であるとき、前記エンジンの出力をそれ以外のときに比較して低下させることを特徴とする請求項３の車両用駆動装置の制御装置。
【請求項５】
エンジンの出力を駆動輪に伝達する動力伝達経路に、電気式差動部と機械式伝達部とを直列に配置した車両用駆動装置の制御装置において、
前記電気式差動部は、前記機械式伝達部の入力軸又はその後段に接続された電動機の運転状態が制御されることによって電気式無段変速機として作動するものであり、
前記機械式伝達部の実際の変速比が該機械式伝達部の理論変速比から乖離する量に応じて、前記エンジンの出力を制限し、
前記電動機の回転速度が高くなるほどおよび／または前記機械式伝達部の変速比が大きくなるほど、前記エンジンの出力制限値を小さい値とする
ことを特徴とする車両用駆動装置の制御装置。
【請求項６】
前記機械式伝達部の実際の変速比が前記機械式伝達部の理論変速比から乖離する量が所定の判定値以上であるとき、前記エンジンの出力をそれ以外のときに比較して低下させることを特徴とする請求項５の車両用駆動装置の制御装置。
【請求項７】
前記電気式差動部は、前記エンジンの出力を第１電動機および前記機械式伝達部の入力軸へ分配する差動機構と、該入力軸に直接的に又は間接的に連結された第２電動機とを備えたものであり、
前記第２電動機の回転速度が所定の回転速度上限値以上にならないように前記第１電動機の回転速度を制御することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１の車両用駆動装置の制御装置。
【請求項８】
前記機械式伝達部は、動力を伝達するための係合装置を有する有段又は無段の変速装置である請求項１乃至７のいずれか１の車両用駆動装置の制御装置。
【請求項１】
エンジンの出力を駆動輪に伝達する動力伝達経路に、電気式差動部と機械式伝達部とを直列に配置した車両用駆動装置の制御装置において、
前記電気式差動部は、前記機械式伝達部の入力軸又はその後段に接続された電動機の運転状態が制御されることによって電気式無段変速機として作動するものであり、
前記機械式伝達部の実際の回転速度と該機械式伝達部の変速比から推定される理論回転速度との間の回転速度差に応じて、前記エンジンの出力を制限し、
前記電動機の回転速度が高くなるほどおよび／または前記機械式伝達部の変速比が大きくなるほど、前記エンジンの出力制限値を小さい値とする
ことを特徴とする車両用駆動装置の制御装置。
【請求項２】
前記機械式伝達部の実際の回転速度と前記機械式伝達部の変速比から推定される理論回転速度との間の回転速度差が所定の判定値以上であるとき、前記エンジンの出力をそれ以外のときに比較して低下させることを特徴とする請求項１の車両用駆動装置の制御装置。
【請求項３】
エンジンの出力を駆動輪に伝達する動力伝達経路に、電気式差動部と機械式伝達部とを直列に配置した車両用駆動装置の制御装置において、
前記電気式差動部は、前記機械式伝達部の入力軸又はその後段に接続された電動機の運転状態が制御されることによって電気式無段変速機として作動するものであり、
前記機械式伝達部の実際の回転速度と該機械式伝達部の変速比から推定される理論回転速度との間の回転速度比に応じて、前記エンジンの出力を制限し、
前記電動機の回転速度が高くなるほどおよび／または前記機械式伝達部の変速比が大きくなるほど、前記エンジンの出力制限値を小さい値とする
ことを特徴とする車両用駆動装置の制御装置。
【請求項４】
前記機械式伝達部の実際の回転速度と前記機械式伝達部の変速比から推定される理論回転速度との間の回転速度比が所定の判定値以上であるとき、前記エンジンの出力をそれ以外のときに比較して低下させることを特徴とする請求項３の車両用駆動装置の制御装置。
【請求項５】
エンジンの出力を駆動輪に伝達する動力伝達経路に、電気式差動部と機械式伝達部とを直列に配置した車両用駆動装置の制御装置において、
前記電気式差動部は、前記機械式伝達部の入力軸又はその後段に接続された電動機の運転状態が制御されることによって電気式無段変速機として作動するものであり、
前記機械式伝達部の実際の変速比が該機械式伝達部の理論変速比から乖離する量に応じて、前記エンジンの出力を制限し、
前記電動機の回転速度が高くなるほどおよび／または前記機械式伝達部の変速比が大きくなるほど、前記エンジンの出力制限値を小さい値とする
ことを特徴とする車両用駆動装置の制御装置。
【請求項６】
前記機械式伝達部の実際の変速比が前記機械式伝達部の理論変速比から乖離する量が所定の判定値以上であるとき、前記エンジンの出力をそれ以外のときに比較して低下させることを特徴とする請求項５の車両用駆動装置の制御装置。
【請求項７】
前記電気式差動部は、前記エンジンの出力を第１電動機および前記機械式伝達部の入力軸へ分配する差動機構と、該入力軸に直接的に又は間接的に連結された第２電動機とを備えたものであり、
前記第２電動機の回転速度が所定の回転速度上限値以上にならないように前記第１電動機の回転速度を制御することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１の車両用駆動装置の制御装置。
【請求項８】
前記機械式伝達部は、動力を伝達するための係合装置を有する有段又は無段の変速装置である請求項１乃至７のいずれか１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１６】
【図１７】
【図１８】
【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】
【公開番号】特開２０１０−５２７３３（Ｐ２０１０−５２７３３Ａ）
【公開日】平成２２年３月１１日（２０１０．３．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２７８０７０（Ｐ２００９−２７８０７０）
【出願日】平成２１年１２月７日（２００９．１２．７）
【分割の表示】特願２００６−３０４６１５（Ｐ２００６−３０４６１５）の分割
【原出願日】平成１８年１１月９日（２００６．１１．９）
【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３月１１日（２０１０．３．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１２月７日（２００９．１２．７）
【分割の表示】特願２００６−３０４６１５（Ｐ２００６−３０４６１５）の分割
【原出願日】平成１８年１１月９日（２００６．１１．９）
【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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