車両用駆動装置
【課題】 エンジンの出力を電動機および出力軸へ分配する差動作用が作動可能な差動機構を備える車両用駆動装置において、その駆動装置を小型化できたり、或いはまた燃費を向上させる。
【解決手段】 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、エンジン回転速度ＮＥを増速して差動部１１へ入力する増速部３２が備えられることにより、エンジン出力ＰＥを低下させることなく差動部１１へ入力されるエンジントルクＴＥを低下させられ得るので、エンジントルクＴＥの最大値に対する反力トルクに対応させる為の第１電動機Ｍ１のトルク容量が小さくされて、一層第１電動機Ｍ１の小型化が可能になる。
【解決手段】 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、エンジン回転速度ＮＥを増速して差動部１１へ入力する増速部３２が備えられることにより、エンジン出力ＰＥを低下させることなく差動部１１へ入力されるエンジントルクＴＥを低下させられ得るので、エンジントルクＴＥの最大値に対する反力トルクに対応させる為の第１電動機Ｍ１のトルク容量が小さくされて、一層第１電動機Ｍ１の小型化が可能になる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、差動作用が作動可能な差動機構と電動機とを備える車両用駆動装置に係り、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変速比が連続的に変更される変速機として機能させられ、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ことが可能となり、燃費が向上させられる。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１２７６８１号公報
【特許文献２】特表２００５−５００４８１号公報
【特許文献３】特開２００１−３３９８０５号公報
【特許文献４】特開平８−１８３３５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記特許文献１に示すようなハイブリッド車両用駆動装置では、電気的な無段変速機として機能させるために、第１電動機においてエンジントルクに応じた反力トルクを発生させる必要がある。そうすると、エンジンの高出力化に伴い、第１電動機が受け持つべきエンジントルクの最大値に対する反力トルクが大きくされて、言い換えれば、第１電動機のトルク容量がエンジントルクの最大値に対する反力トルクに対応させる為に大きくされて、第１電動機を大型化する必要が生じる可能性があった。
【０００５】
また、別の考え方として、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、上記特許文献１に示すようなハイブリッド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。
【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、エンジンの出力を電動機および出力軸へ分配する差動作用が作動可能な差動機構を備える車両用駆動装置において、その駆動装置を小型化できたり、或いはまた燃費を向上させることにある。
【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、(a) エンジンの出力を第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であって、(b) 前記エンジンと前記差動機構との間の動力伝達経路上に設けられて、そのエンジンの回転速度を増速して前記差動機構へ入力する増速機構を、含むことにある。
【発明の効果】
【０００８】
このようにすれば、エンジンと差動機構との間の動力伝達経路に、エンジン回転速度を増速して差動機構へ入力する増速機構が備えられることにより、その増速機構を介してエンジン回転速度とエンジントルクとの積で定められるエンジン出力が差動機構へ入力されるため、そのエンジン出力を低下させることなく差動機構へ入力されるエンジントルクを低下させられ得るので、無段変速部を電気的な無段変速機として作動させる為の第１電動機が受け持つべきエンジントルクの最大値に対する反力トルクが小さくされて、言い換えれば、エンジントルクの最大値に対する反力トルクに対応させる為の第１電動機のトルク容量が小さくされて、第１電動機の小型化が可能になる。よって、駆動装置全体として小型化が可能になる。
【０００９】
また、請求項２にかかる発明の要旨とするところは、(a) エンジンの出力を第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であって、(b) 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前記無段変速部を電気的な無段変速作動しない非無段変速状態とに選択的に切り換えるための差動状態切換装置と、(c) 前記エンジンと前記差動機構との間の動力伝達経路上に設けられて、そのエンジンの回転速度を増速して前記差動機構へ入力する増速機構とを、含むことにある。
【００１０】
このようにすれば、差動状態切換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しない非無段変速状態例えば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非無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。また例えば、高出力走行において上記無段変速部を非無段変速状態とすると、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。
【００１１】
また、前記無段変速状態と前記非無段変速状態とに切換え可能に構成される無段変速部を備えた上記車両用駆動装置において、エンジンと差動機構との間の動力伝達経路に、エンジン回転速度を増速して差動機構へ入力する増速機構が備えられることにより、その増速機構を介してエンジン出力が差動機構へ入力されるため、そのエンジン出力を低下させることなく差動機構へ入力されるエンジントルクを低下させられ得るので、無段変速部を電気的な無段変速機として作動させる為の第１電動機が受け持つべきエンジントルクの最大値に対する反力トルクが小さくされて、言い換えれば、エンジントルクの最大値に対する反力トルクに対応させる為の第１電動機のトルク容量が小さくされて、一層第１電動機の小型化が可能になる。よって、エンジン出力を低下させることなく駆動装置全体として一層小型化が可能になる。
【００１２】
また、請求項３にかかる発明の要旨とするところは、(a) エンジンの出力を第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電動機とを有する差動部を備えた車両用駆動装置であって、(b) 前記差動機構に備えられ、前記差動部を差動作用が働く差動状態とその差動作用をしない非差動状態とに選択的に切り換えるための差動状態切換装置と、(c) 前記エンジンと前記差動機構との間の動力伝達経路上に設けられて、そのエンジンの回転速度を増速して前記差動機構へ入力する増速機構とを、含むことにある。
【００１３】
このようにすれば、差動状態切換装置により差動作用が作動可能な差動状態とその差動作用が作動されない非差動状態例えばロック状態とに差動部が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、上記差動部が差動状態とされて車両の燃費性能が確保されるが、高速走行ではその差動部が非差動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。また例えば、高出力走行において上記差動部を非差動状態とすると、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。
【００１４】
また、前記差動状態と前記非差動状態とに切換え可能に構成される差動部を備えた上記車両用駆動装置において、エンジンと差動機構との間の動力伝達経路に、エンジン回転速度を増速して差動機構へ入力する増速機構が備えられることにより、その増速機構を介してエンジン出力が差動機構へ入力されるため、そのエンジン出力を低下させることなく差動機構へ入力されるエンジントルクを低下させられ得るので、差動部を差動作用が作動可能な例えば電気的な差動装置として作動させる為の第１電動機が受け持つべきエンジントルクの最大値に対する反力トルクが小さくされて、言い換えれば、エンジントルクの最大値に対する反力トルクに対応させる為の第１電動機のトルク容量が小さくされて、一層第１電動機の小型化が可能になる。よって、エンジン出力を低下させることなく駆動装置全体として一層小型化が可能になる。
【００１５】
また、請求項４にかかる発明では、前記伝達部材と前記駆動輪との間の動力伝達経路に設けられた自動変速部をさらに含むものである。このようにすれば、前記無段変速部或いは差動部の変速比と自動変速部の変速比とに基づいて駆動装置の総合変速比が形成され、その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。また、これによって、例えば無段変速部における無段変速制御の効率が一層高められる。或いはまた、前記第２電動機が前記伝達部材に連結され、且つ自動変速部がその設定可能な変速比が１より大きい減速変速機であると、第２電動機の出力トルクは自動変速部の出力軸に対して低トルクの出力でよいので、第２電動機が小型化され得る。
【００１６】
また、請求項５にかかる発明では、前記増速機構に備えられ、その増速機構の変速比を切り換え可能に構成する増速状態切換装置をさらに含むものである。このようにすれば、エンジン回転速度を増速して差動機構へ入力する必要があるときのみ、増速機構の変速比を切り換えられ得る。
【００１７】
また、請求項６にかかる発明では、前記増速状態切換装置は、前記増速機構をエンジン回転速度が増速される変速比となる増速状態と、エンジン回転速度が増速されない変速比となる非増速状態とに切り換えるものであって、前記無段変速部が無段変速状態のときには、或いは前記差動部が差動状態のときには、前記増速機構を増速状態へ切り換えるものであり、前記無段変速部が非無段変速状態のときには、或いは前記差動部が非差動状態のときには、前記増速機構を非増速状態へ切り換えるものである。このようにすれば、少なくとも第１電動機を作動させる必要があるときには、すなわち第１電動機がエンジントルクに対する反力トルクを発生する必要があるときには、差動機構へ入力されるエンジントルクが低下させられるので、第１電動機の小型化が可能になる。また、例えば、第１電動機がエンジントルクに対する反力トルクを発生する必要がない無段変速部の非無段変速状態のときには、或いは差動部が非差動状態のときには、増速機構を非増速状態とすることができるので、増速機構の増速状態に比較して駆動装置の低速側ギヤ段においてより大きな変速比が得られたり、或いはまた自動変速部への入力回転速度がより低回転速度とされて自動変速部の耐久性が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
ここで、好適には、前記無段変速部は、前記差動状態切換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電気的な無段変速作動可能な無段変速状態とされ、その差動作用をしない非差動状態例えばロック状態とされることで電気的な無段変速作動しない非無段変速状態例えば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、無段変速状態と非無段変速状態とに切り換えられる。
【００１９】
また、好適には、前記差動部は、前記差動状態切換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その差動状態とされ、その差動作用をしない非差動状態例えばロック状態とされることでその非差動状態とされるものである。このようにすれば、差動部が、差動状態と非差動状態とに切り換えられる。
【００２０】
また、好適には、前記差動機構は、前記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、前記差動状態切換装置は、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、前記非差動状態例えば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非差動状態とに切り換えられるように構成される。
【００２１】
また、好適には、前記差動状態切換装置は、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非差動状態とに簡単に切り換えられるように構成される。
【００２２】
また、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て電気的な差動装置とされ、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非差動状態とに切り換えられるように構成されると共に、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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
また、前記無段変速部の無段変速状態において、無段変速部と前記自動変速部とで無段変速機が構成され、無段変速部の非無段変速状態において、無段変速部と自動変速部とで有段変速機が構成され得る。
【００２６】
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】
【００２７】
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）などを介して間接に連結された無段変速部としての差動部１１と、その差動部１１と駆動輪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変速機として機能する自動変速部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。また、変速機構１０は、更に、エンジン８と差動部１１との間の動力伝達経路でエンジン８のクランク軸９を介して直列に連結されている増速機構としての増速部３２を更に備えている。
【００２８】
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、増速部３２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（図５参照）との間に設けられて、エンジン８からの出力を動力伝達経路の一部を構成する差動歯車装置（終減速機）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。
【００２９】
このように、本実施例の変速機構１０においてはエンジン８と増速部３２とは直結されている。この直結にはトルクコンバータやフルードカップリング等の流体式伝動装置を介することなく連結されているということであり、例えば上記脈動吸収ダンパーなどを介する連結はこの直結に含まれる。なお、変速機構１０はその軸心に対して対称的に構成されているため、図１の骨子図においてはその下側が省略されている。以下の各実施例についても同様である。
【００３０】
差動部１１は、第１電動機Ｍ１と、増速部３２を介して入力軸１４に入力されたエンジン８から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はエンジントルクＴＥに応じた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。
【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が解放されるとすなわち解放状態へ切り換えられると、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がそれぞれ回転可能とされ且つそれぞれ相互に相対回転可能とされて差動作用が作動可能なすなわち差動作用が働く差動状態とされることから、エンジン８の出力が第１電動機Ｍ１と伝達部材１８とに分配されるとともに、分配されたエンジン８の出力の一部で第１電動機Ｍ１から発生させられた電気エネルギで蓄電されたり第２電動機Ｍ２が回転駆動されるので、差動部１１（動力分配機構１６）は電気的な差動装置として機能させられて例えば差動部１１は所謂無段変速状態（電気的ＣＶＴ状態）とされて、入力軸１４の所定回転に拘わらず伝達部材１８の回転が連続的に変化させられる。すなわち、動力分配機構１６が差動状態とされると差動部１１も差動状態とされ、差動部１１はその変速比γ０（入力軸１４の回転速度／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。
【００３３】
この状態で、上記切換クラッチＣ０或いは切換ブレーキＢ０が係合されるとすなわち係合状態へ切り換えられると、動力分配機構１６は前記差動作用をしないすなわち差動作用が不能な非差動状態とされる。具体的には、上記切換クラッチＣ０が係合されて第１サンギヤＳ１と第１キャリヤＣＡ１とが一体的に連結されると、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が共に回転すなわち一体回転させられる連結状態すなわちロック状態とされて前記差動作用をしない非差動状態とされることから、差動部１１も非差動状態とされる。また、入力軸１４の回転と伝達部材１８の回転速度とが一致する状態となるので、差動部１１（動力分配機構１６）は変速比γ０が「１」に固定された変速機として機能する非無段変速状態例えば定変速状態すなわち有段変速状態とされる。
【００３４】
次いで、上記切換クラッチＣ０に替えて切換ブレーキＢ０が係合されて第１サンギヤＳ１がケース１２に連結されると、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連結状態すなわちロック状態とされて前記差動作用をしない非差動状態とされることから、差動部１１も非差動状態とされる。また、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、差動部１１（動力分配機構１６）は変速比γ０が「１」より小さい値例えば０．７程度に固定された増速変速機として機能する非無段変速状態例えば定変速状態すなわち有段変速状態とされる。
【００３５】
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、差動部１１（動力分配機構１６）の変速状態を差動状態すなわち非ロック状態（非連結状態）と非差動状態すなわちロック状態（連結状態）とに、すなわち差動部１１（動力分配機構１６）を電気的な差動装置として作動可能な差動状態例えば変速比が連続的変化可能な電気的な無段変速機として作動する無段変速作動可能な無段変速状態と、電気的な無段変速作動しない非無段変速状態例えば電気的な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しないすなわち電気的な無段変速作動不能な定変速状態（非差動状態）、換言すれば変速比が一定の１段または複数段の変速機として作動する定変速状態とに選択的に切換える差動状態切換装置として機能している。上記非連結状態には、切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０が完全に解放されている状態以外に、切換クラッチＣ０或いは切換ブレーキＢ０が半係合（スリップ）状態である場合も含めて良い。
【００３６】
自動変速部２０は、シングルピニオン型の第２遊星歯車装置２６、シングルピニオン型の第３遊星歯車装置２８、およびシングルピニオン型の第４遊星歯車装置３０を備え、有段式の自動変速機として機能する。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。
【００３７】
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との間すなわち差動部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。
【００３８】
増速部３２は、例えば「０．３００」程度の所定のギヤ比ρ０を有するシングルピニオン型の増速部遊星歯車装置３４と、等速クラッチＣ００および増速ブレーキＢ００とを主体的に備えている。この増速部遊星歯車装置３４は、増速部サンギヤＳ０、増速部遊星歯車Ｐ０、その増速部遊星歯車Ｐ０を自転および公転可能に支持する増速部キャリヤＣＡ０、増速部遊星歯車Ｐ０を介して増速部サンギヤＳ０と噛み合う増速部リングギヤＲ０を回転要素（要素）として備えている。増速部サンギヤＳ０の歯数をＺＳ０、増速部リングギヤＲ０の歯数をＺＲ０とすると、上記ギヤ比ρ０はＺＳ０／ＺＲ０である。
【００３９】
この増速部３２においては、増速部キャリヤＣＡ０はクランク軸９すなわちエンジン８に連結され、増速部リングギヤＲ０は入力軸１４に連結されている。また、増速ブレーキＢ００は増速部サンギヤＳ０とケース１２との間に設けられ、等速クラッチＣ００は増速部サンギヤＳ０と増速部キャリヤＣＡ０との間に設けられている。
【００４０】
そして、等速クラッチＣ００が係合されて増速部サンギヤＳ０と増速部キャリヤＣＡ０とが一体的に連結されると、増速部３２は増速部遊星歯車装置３４の３要素である増速部サンギヤＳ０、増速部キャリヤＣＡ０、増速部リングギヤＲ０が共に回転すなわち一体回転させられるロック状態とされる。よって、エンジン回転速度ＮＥと入力軸１４の回転速度とが一致する状態となるので、増速部３２は変速比γＺが「１」に固定された変速機として機能する等速状態例えばエンジン回転速度ＮＥが増速されない変速比γＺとなる非増速状態とされる。
【００４１】
また、等速クラッチＣ００に替えて増速ブレーキＢ００が係合されて増速部サンギヤＳ０がケース１２に連結されると、増速部３２は増速部サンギヤＳ０が非回転状態とさせられるロック状態とされる。よって、増速部リングギヤＲ０は増速部キャリヤＣＡ０よりも増速回転されるので、増速部３２は増速機構として機能するものであり、増速部３２は変速比γＺが「１」より小さい値例えば０．７７程度に固定された増速変速機として機能する増速状態例えばエンジン回転速度ＮＥが増速される変速比γＺとなる増速状態とされる。つまり、この増速部３２は、増速ブレーキＢ００が係合されることにより、エンジン回転速度ＮＥを増速して動力分配機構１６すなわち差動部１１へ入力する。
【００４２】
このように、本実施例では、等速クラッチＣ００および増速ブレーキＢ００は、増速部３２の変速比γＺを切り換え可能に構成する増速状態切換装置として機能している。また、エンジン８から差動部１１への動力伝達経路に、増速ブレーキＢ００の係合によってエンジン回転速度ＮＥを増速して差動部１１へ入力する増速部３２が備えられることにより、その増速部３２を介してエンジン回転速度ＮＥとエンジントルクＴＥとの積で定められるエンジン出力ＰＥが差動部１１へ入力されるため、そのエンジン出力ＰＥを低下させることなく差動部１１へ入力されるエンジントルクＴＥを低下させられ得る。
【００４３】
ところで、切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０が解放される差動部１１の無段変速状態において、差動部１１が電気的な無段変速機として機能させられるために、第１電動機Ｍ１がその第１電動機Ｍ１に分配されたエンジントルクＴＥに応じた反力トルクを発生させている。
【００４４】
そこで、本実施例では、差動部１１が無段変速状態のときには、増速部３２は増速状態へ切り換えられる。これによって、少なくとも第１電動機Ｍ１が作動させられる差動部１１の無段変速状態では、増速部３２が非増速状態（等速状態）とされてエンジントルクＴＥがそのまま差動部１１に入力される場合に比較して、差動部１１に入力されるエンジントルクＴＥが小さくされる。従って、差動部１１を電気的な無段変速機として作動させる為の第１電動機Ｍ１が受け持つべきエンジントルクＴＥの最大値に対する反力トルクが小さくされて、言い換えれば、エンジントルクＴＥの最大値に対する反力トルクに対応させる為の第１電動機Ｍ１のトルク容量が小さくされて、第１電動機Ｍ１の小型化が可能になる。
【００４５】
前記等速クラッチＣ００、切換クラッチＣ０、第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、増速ブレーキＢ００、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（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。
【００４６】
以上のように構成された変速機構１０において、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、差動部１１は前述した無段変速機として作動可能な無段変速状態に加え、変速比が一定の変速機として作動可能な非無段変速状態（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差動部１１と自動変速部２０とで有段変速機として作動する有段変速状態が構成され、切換クラッチＣ０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差動部１１と自動変速部２０とで電気的な無段変速機として作動する無段変速状態が構成される。言い換えれば、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、差動部１１も有段変速状態と無段変速状態とに切り換え可能な変速機であると言える。
【００４７】
具体的には、差動部１１が非無段変速状態とされて変速機構１０が有段変速機として機能する場合には、切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０の何れかが係合させられ、且つ等速クラッチＣ００、第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、増速ブレーキＢ００、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、例えば変速に関与する解放側の油圧式摩擦係合装置の解放と変速に関与する係合側の油圧式摩擦係合装置の係合とにより変速比が自動的に切り換えられるように、第１速ギヤ段（第１変速段）乃至第６速ギヤ段（第６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機構１０の総合変速比γＴ（＝クランク軸回転速度ＮＣ／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。この変速機構１０の総合変速比γＴは、増速部３２の変速比γＺと差動部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（＝クランク軸回転速度ＮＣ／出力軸回転速度ＮＯＵＴ）である。
【００４８】
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の係合作動表に示されるように、等速クラッチＣ００、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、等速クラッチＣ００、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、等速クラッチＣ００、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、等速クラッチＣ００、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、等速クラッチＣ００、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、増速ブレーキＢ００、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γ６が第５速ギヤ段よりも小さい値例えば「０．５４２」程度である第６速ギヤ段が成立させられる。また、増速ブレーキＢ００、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２速ギヤ段と第３速ギヤ段との間の値例えば「２．１３５」程度である後進ギヤ段が成立させられる。この後進ギヤ段は、通常、差動部１１の無段変速状態において成立させられる。また、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。
【００４９】
また、差動部１１が無段変速状態とされて変速機構１０が無段変速機として機能する場合には、増速ブレーキＢ００が係合されて増速部３２が増速機構として機能し、切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０が共に解放されて差動部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のトータル変速比γＴが無段階に得られるようになる。
【００５０】
例えば、変速機構１０が無段変速機として機能する場合には、図２の係合作動表に示されるように、増速ブレーキＢ００が係合され、且つ切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０が共に解放された状態で、自動変速部２０の第１速、第２速、第３速、第４速（第５速、第６速における自動変速部２０の係合装置の係合作動は第４速に同じ）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γＴが無段階に得られる。
【００５１】
図３は、増速機構として機能する増速部３２と、無段変速部或いは第１変速部として機能する差動部１１と、変速部（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３４、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」すなわち増速部３２に連結されたエンジン８の回転速度ＮＥを示し、横線ＸＺが入力軸１４に連結された増速部３２の出力回転速度すなわち増速部リングギヤＲ０の回転速度を示し、横線ＸＧが伝達部材１８の回転速度を示している。
【００５２】
また、増速部３２の３つの要素に対応する３本の縦線ＹＺ１、ＹＺ２、ＹＺ３は、左側から順に増速部第２回転要素（増速部第２要素）ＲＥＺ２に対応する増速部サンギヤＳ０、増速部第１回転要素（増速部第１要素）ＲＥＺ１に対応する増速部キャリヤＣＡ０、増速部第３回転要素（増速部第３要素）ＲＥＺ３に対応する増速部リングギヤＲ０の相対回転速度を示すものであり、それらの間隔は増速部遊星歯車装置３４のギヤ比ρ０に応じて定められている。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
図３の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、増速部３２では縦線ＹＺ１とＹＺ２との縦線間が「１」に対応する間隔に設定され、縦線ＹＺ２とＹＺ３との間隔はギヤ比ρ０に対応する間隔に設定される。また、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。
【００５６】
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、増速部３２において、増速部遊星歯車装置３４の増速部第１回転要素ＲＥＺ１（増速部キャリヤＣＡ０）がクランク軸９（エンジン８）に連結されるとともに等速クラッチＣ００を介して増速部第２回転要素（増速部サンギヤＳ０）ＲＥＺ２と選択的に連結され、増速部第２回転要素ＲＥＺ２が増速ブレーキＢ００を介してケース１２に選択的に連結され、増速部第３回転要素（増速部リングギヤＲ０）ＲＥＺ３が入力軸１４に連結されて、クランク軸９の回転（エンジン回転速度ＮＥ）を入力軸１４を介して差動部１１へ伝達する（入力させる）ように構成されている。
【００５７】
この状態で、等速クラッチＣ００の係合により増速部サンギヤＳ０と増速部キャリヤＣＡ０とが連結されると、増速部３２は上記３回転要素ＲＥＺ１、ＲＥＺ２、ＲＥＺ３が一体回転する等速状態（非増速状態）とされるので、縦線ＹＺ２と横線Ｘ２の交点を通る斜めの直線ＬＺ０は横線Ｘ２と一致させられ、その直線ＬＺ０と縦線ＹＺ３との交点で示される増速部リングギヤＲ０の回転速度すなわち入力軸１４の回転速度は、エンジン回転速度ＮＥと同じ回転で差動部１１へ入力される。或いは、増速ブレーキＢ００の係合により増速部サンギヤＳ０の回転が停止させられると、増速部３２は増速機構として機能する増速状態とされるので、直線ＬＺ０は図３に示す状態となり、入力軸１４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差動部１１へ入力される。
【００５８】
また、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。
【００５９】
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、少なくとも第２回転要素ＲＥ２および第３回転要素ＲＥ３を互いに異なる速度にて回転可能とする無段変速状態（差動状態）に切換えられたときは、第１電動機Ｍ１の回転速度を制御することによって直線Ｌ０と縦線Ｙ１との交点で示される第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車速Ｖに拘束される第１リングギヤＲ１の回転速度が略一定である場合には、直線Ｌ０と縦線Ｙ２との交点で示される第１キャリヤＣＡ１の回転速度すなわち入力軸１４の回転速度が上昇或いは下降させられる。また、切換クラッチＣ０の係合により第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ＲＥ１、ＲＥ２、ＲＥ３が一体回転して少なくとも第２回転要素ＲＥ２および第３回転要素ＲＥ３を互いに異なる速度にて回転可能としない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、入力軸１４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の係合により第１サンギヤＳ１がケース１２に連結されると、動力分配機構１６は第２回転要素ＲＥ２の回転が停止させられて少なくとも第２回転要素ＲＥ２および第３回転要素ＲＥ３を互いに異なる速度にて回転可能としない非差動状態とされるので、直線Ｌ０は図３に示す状態となって差動部１１が増速機構として機能させられ、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の回転速度すなわち伝達部材１８の回転速度は、入力軸１４の回転速度よりも増速された回転で自動変速部２０へ入力される。
【００６０】
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。
【００６１】
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、等速クラッチＣ００および切換クラッチＣ０が係合させられている結果、エンジン回転速度ＮＥと同じ回転速度とされた入力軸１４の回転速度と同じ回転速度で第８回転要素ＲＥ８に差動部１１すなわち動力分配機構１６からの動力が入力される。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、差動部１１からの動力が入力軸１４の回転速度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。さらに、等速クラッチＣ００に替えて増速ブレーキＢ００が係合させられると、入力軸１４の回転速度がエンジン回転速度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、増速ブレーキＢ００、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Ｌ６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６速の出力軸２２の回転速度が示される。
【００６２】
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。
【００６３】
電子制御装置４０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ＮＯＵＴに対応する車速Ｖを表す信号、自動変速部２０の作動油温を表す信号、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、変速機構１０を有段変速機として機能させるために差動部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表す信号、変速機構１０を無段変速機として機能させるために差動部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６０（図５参照）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。
【００６４】
また、上記電子制御装置４０からは、電子スロットル弁９４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への駆動信号、燃料噴射装置９６によるエンジン８への燃料供給量を制御する燃料供給量信号、点火装置９８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４２（図５参照）に含まれる電磁弁を作動させるバルブ指令信号、この油圧制御回路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。
【００６５】
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（関係、変速マップ）から車速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、変速機構１０の変速を実行すべきか否かを判断し、例えば自動変速部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。このとき、有段変速制御手段５４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、等速クラッチＣ００および増速ブレーキＢ００と切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０とを除いた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）を油圧制御回路４２へ出力する。油圧制御回路４２は、その指令に従って、例えば変速に関与する解放側の油圧式摩擦係合装置を解放すると共に、変速に関与する係合側の油圧式摩擦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４２内の電磁弁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。
【００６６】
ハイブリッド制御手段５２は、無段変速制御手段として機能するものであり、変速機構１０の無段変速状態すなわち差動部１１の差動状態においてエンジン８を効率のよい作動域で作動させる一方で、エンジン８と第２電動機Ｍ２との駆動力の配分や第１電動機Ｍ１の発電による反力を最適になるように変化させて差動部１１の電気的な無段変速機としての変速比γ０を制御する。例えば、そのときの走行車速において、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。
【００６７】
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５２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例えば記憶手段５６に記憶された図示しないエンジン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例えば１３〜０．５の範囲内で制御する。
【００６８】
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。
【００６９】
また、ハイブリッド制御手段５２は、スロットル制御のためにスロットルアクチュエータにより電子スロットル弁９４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９６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９８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、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。例えば、ハイブリッド制御手段５２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。
【００７０】
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、差動部１１の電気的ＣＶＴ機能（差動作用）によってモータ走行させることができる。例えば、前記図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に示すエンジン走行とモータ走行とを切り換えるための境界線（実線Ａ）を有する予め記憶された関係は、車速Ｖと駆動力関連値である出力トルクＴＯＵＴとをパラメータとする二次元座標で構成された駆動力源切換線図（駆動力源マップ）の一例である。この駆動力源切換線図は、例えば同じ図６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５６に予め記憶されている。
【００７１】
そして、ハイブリッド制御手段５２は、例えば図６の駆動力源切換線図から車速Ｖと要求出力トルクＴＯＵＴとで示される車両状態に基づいてモータ走行領域とエンジン走行領域との何れであるかを判断してモータ走行或いはエンジン走行を実行する。このように、ハイブリッド制御手段５２によるモータ走行は、図６から明らかなように一般的にエンジン効率が高トルク域に比較して悪いとされる比較的低出力トルクＴＯＵＴ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で実行される。よって、通常はモータ発進がエンジン発進に優先して実行されるが、例えば車両発進時に図６の駆動力源切換線図のモータ走行領域を超える要求出力トルクＴＯＵＴすなわち要求エンジントルクＴＥとされる程大きくアクセルペダルが踏込操作されるような車両状態によってはエンジン発進も通常実行されるものである。
【００７２】
ハイブリッド制御手段５２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、差動部１１の電気的ＣＶＴ機能（差動作用）によって、第１電動機回転速度ＮＭ１を負の回転速度で制御例えば空転させて、差動部１１の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。
【００７３】
また、ハイブリッド制御手段５２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６０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３８にトルクを付与することにより、エンジン８の動力を補助するための所謂トルクアシストが可能である。よって、本実施例のエンジン走行には、エンジン走行＋モータ走行も含むものとする。
【００７４】
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、差動部１１の電気的ＣＶＴ機能によってエンジン８の運転状態を維持させられる。例えば、車両停止時に蓄電装置６０の充電容量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電動機回転速度ＮＭ２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。
【００７５】
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、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５２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。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３８）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。
【００７６】
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記憶手段５６に予め記憶された前記図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、或いは前記有段変速制御手段５４により判断された変速機構１０の変速されるべき変速段が、増速側ギヤ段例えば第５速ギヤ段或いは第６速ギヤ段であるか否かを判定する。
【００７７】
切換制御手段５０は、車両状態に基づいて前記係合装置（切換クラッチＣ０、切換ブレーキＢ０）の係合／解放を切り換えることにより、前記無段変速状態と前記有段変速状態とを、すなわち前記差動状態と前記ロック状態とを選択的に切り換える。例えば、切換制御手段５０は、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および要求出力トルクＴＯＵＴで示される車両状態に基づいて、変速機構１０（差動部１１）の切り換えるべき変速状態を判断して、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。
【００７８】
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を許可する。このときの有段変速制御手段５４は、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。例えば記憶手段５６に予め記憶された図２は、このときの変速において選択される油圧式摩擦係合装置すなわちＣ０、Ｃ１、Ｃ２、Ｂ０、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３の作動の組み合わせを示している。すなわち、変速機構１０全体すなわち差動部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。
【００７９】
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は差動部１１が固定の変速比γ０例えば変速比γ０が０．７の副変速機として機能させられるように切換クラッチＣ０を解放させ且つ切換ブレーキＢ０を係合させる指令を油圧制御回路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は差動部１１が固定の変速比γ０例えば変速比γ０が１の副変速機として機能させられるように切換クラッチＣ０を係合させ且つ切換ブレーキＢ０を解放させる指令を油圧制御回路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、差動部１１が副変速機として機能させられ、それに直列の自動変速部２０が有段変速機として機能することにより、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。
【００８０】
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差動部１１を無段変速状態として無段変速可能とするように切換クラッチＣ０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差動部１１が無段変速機として機能し、それに直列の自動変速部２０が有段変速機として機能することにより、適切な大きさの駆動力が得られると同時に、自動変速部２０の第１速、第２速、第３速、第４速の各ギヤ段に対しその自動変速部２０に入力される回転速度すなわち伝達部材１８の回転速度が無段的に変化させられて各ギヤ段は無段的な変速比幅が得られる。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。
【００８１】
また、切換制御手段５０は、車両状態に基づいて増速状態切換装置（等速クラッチＣ００、増速ブレーキＢ００）の係合／解放を切り換えることにより、増速部３２の増速状態と非増速状態とを選択的に切り換える。
【００８２】
例えば、切換制御手段５０は、前記図６の切換線図から車両状態に基づいて変速機構１０を無段変速状態とする無段制御領域内であると判定した場合には、エンジン出力ＰＥが同じであっても差動部１１へ入力されるエンジントルクＴＥが小さくされるために増速部３２が増速状態とされるように、等速クラッチＣ００を解放させ且つ増速ブレーキＢ００を係合させる指令を油圧制御回路４２へ出力する。
【００８３】
また、切換制御手段５０は、前記図６の切換線図から車両状態に基づいて変速機構１０を有段変速状態とする有段制御領域内であると判定した場合には、エンジントルクＴＥがそのまま差動部１１へ入力されるために増速部３２が非増速状態例えば等速状態とされるように、増速ブレーキＢ００を解放させ且つ等速クラッチＣ００を係合させる指令を油圧制御回路４２へ出力する。但し、切換制御手段５０は、有段制御領域内であると判定した場合であっても、増速側ギヤ段判定手段６２により第６速ギヤ段が判定された場合には、その第６速ギヤ段が得られるために増速部３２が増速状態とされるように、等速クラッチＣ００を解放させ且つ増速ブレーキＢ００を係合させる指令を油圧制御回路４２へ出力する。
【００８４】
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記憶手段５６に予め記憶された変速線図（関係、変速マップ）であり、車速Ｖと駆動力関連値である要求出力トルクＴＯＵＴとをパラメータとする二次元座標で構成された変速線図の一例である。図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。
【００８５】
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。
【００８６】
上記変速線図、切換線図、或いは駆動力源切換線図等は、マップとしてではなく実際の車速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。例えば、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Ｖが判定車速Ｖ１を越えたか否かを判定し、判定車速Ｖ１を越えたときには例えば切換ブレーキＢ０を係合して変速機構１０を有段変速状態とする。また、切換制御手段５０は、車両状態例えば自動変速部２０の出力トルクＴＯＵＴが判定出力トルクＴ１を越えたか否かを判定し、判定出力トルクＴ１を越えたときには例えば切換クラッチＣ０を係合して変速機構１０を有段変速状態とする。
【００８７】
また、差動部１１を電気的な無段変速機として作動させるための電動機等の電気系の制御機器の故障や機能低下時、例えば第１電動機Ｍ１における電気エネルギの発生からその電気エネルギが機械的エネルギに変換されるまでの電気パスに関連する機器の故障や機能低下、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（フェイル）や、故障とか低温による機能低下が発生したような車両状態となる場合には、無段制御領域であっても車両走行を確保するために切換制御手段５０は変速機構１０を優先的に有段変速状態としてもよい。例えば、この場合には、切換制御手段５０は、差動部１１を電気的な無段変速機として作動させるための電動機等の電気系の制御機器の故障や機能低下が発生したか否かを判定し、その故障や機能低下が発生したときには変速機構１０を有段変速状態とする。
【００８８】
前記駆動力関連値とは、車両の駆動力に１対１に対応するパラメータであって、駆動輪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Ｇや、例えばアクセル開度Ａcc或いはスロットル弁開度θＴＨ（或いは吸入空気量、空燃比、燃料噴射量）とエンジン回転速度ＮＥとに基づいて算出されるエンジントルクＴＥなどの実際値や、アクセル開度Ａcc或いはスロットル弁開度θＴＨ等に基づいて算出される要求（目標）エンジントルクＴＥ、自動変速部２０の要求（目標）出力トルクＴＯＵＴ、要求駆動力等の推定値であってもよい。また、上記駆動トルクは出力トルクＴＯＵＴ等からデフ比、駆動輪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。
【００８９】
また、前記判定車速Ｖ１は、例えば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、前記判定トルクＴ１は、例えば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８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、第１電動機Ｍ１からの電気エネルギの最大出力を小さくして配設可能とされた第１電動機Ｍ１の特性に応じて設定されている。
【００９０】
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し、例えば記憶手段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。
【００９１】
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。
【００９２】
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。
【００９３】
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。
【００９４】
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。
【００９５】
つまり、前記所定値ＴＥ１が第１電動機Ｍ１が反力トルクを受け持つことができるエンジントルクＴＥの切換判定値として予め設定されると、エンジントルクＴＥがその所定値ＴＥ１を超えるような高出力走行では、差動部１１が有段変速状態とされるため、第１電動機Ｍ１は差動部１１が無段変速状態とされているときのようにエンジントルクＴＥに対する反力トルクを受け持つ必要が無いので、第１電動機Ｍ１の大型化が防止されつつその耐久性の低下が抑制される。言い換えれば、本実施例の第１電動機Ｍ１は、その最大出力がエンジントルクＴＥの最大値に対して必要とされる反力トルク容量に比較して小さくされることで、すなわちその最大出力を上記所定値ＴＥ１を超えるようなエンジントルクＴＥに対する反力トルク容量に対応させないことで、小型化が実現されている。
【００９６】
尚、上記第１電動機Ｍ１の最大出力は、この第１電動機Ｍ１の使用環境に許容されるように実験的に求められて設定されている第１電動機Ｍ１の定格値である。また、上記エンジントルクＴＥの切換判定値は、第１電動機Ｍ１が反力トルクを受け持つことができるエンジントルクＴＥの最大値またはそれよりも所定値低い値であって、第１電動機Ｍ１の耐久性の低下が抑制されるように予め実験的に求められた値である。
【００９７】
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。
【００９８】
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の変速状態の切換制御作動と増速部３２の切換制御作動と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。
【００９９】
先ず、前記切換制御手段５０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、実際の車速Ｖが予め設定された判定車速Ｖ１以上の高車速となったか否かが判定される。
【０１００】
上記Ｓ１の判断が否定される場合は同じく切換制御手段５０に対応するＳ２において、実際のエンジントルクＴＥが予め設定された所定値ＴＥ１以上の高トルク領域となったか否か、或いは駆動トルク或いは自動変速機２０の出力トルクＴＯＵＴが予め設定された判定トルクＴ１以上の高トルク（高駆動力）となったか否かが判定される。
【０１０１】
上記Ｓ２の判断が否定される場合は同じく切換制御手段５０に対応するＳ３において、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（電気エネルギ伝達経路）に関連する機器の故障や機能低下が発生したか否かが判定される。
【０１０２】
上記Ｓ３の判断が否定される場合は前記切換制御手段５０、ハイブリッド制御手段５２、および有段変速制御手段５４に対応するＳ４において、差動部１１を無段変速状態として無段変速可能とされるように切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０を解放させる指令が油圧制御回路４２へ出力される。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が出力されるとともに、有段変速制御手段５４に対しては、予め設定された無段変速時の変速が許可される。例えば、ハイブリッド制御手段５２により目標出力を充足するために必要なエンジン出力を発生する変速機構１０のトータル変速比γＴの目標値が定められ、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の電気的な無段変速機としての変速比γ０が制御される。また、例えば図６に示すような変速線図に従って有段変速制御手段５４により自動変速部２０が自動変速される。また、同時に、エンジン出力ＰＥが同じであっても差動部１１へ入力されるエンジントルクＴＥが小さくされるために増速部３２が増速状態とされるように、等速クラッチＣ００を解放させ且つ増速ブレーキＢ００を係合させる指令が油圧制御回路４２へ出力される。
【０１０３】
このように、無段変速状態に切り換えられた差動部１１が無段変速機として機能し、それに直列の自動変速部２０が有段変速機として機能することにより、適切な大きさの駆動力が得られると同時に、自動変速部２０の第１速、第２速、第３速、第４速の各変速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変速段は無段的な変速比幅が得られる。したがって、その各変速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。また、増速部３２が増速状態とされるので、エンジントルクＴＥの最大値に対する反力トルクに対応させる為の第１電動機Ｍ１のトルク容量が小さくされて、第１電動機Ｍ１の小型化が可能になる。
【０１０４】
前記Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３の判断のうちで少なくとも１つが肯定される場合は前記有段変速制御手段５４に対応するＳ５において、変速機構１０がいずれの変速段とされるかが、例えば図６に示す変速線図から車両状態に基づいて判断される。次いで、前記増速側ギヤ段判定手段６８に対応するＳ６において、上記Ｓ５において判断された変速機構１０の変速されるべき変速段が、増速側ギヤ段すなわち第５速ギヤ段或いは第６速ギヤ段であるか否かが判定される。
【０１０５】
上記Ｓ６の判断が肯定される場合は前記切換制御手段５０および有段変速制御手段５４に対応するＳ８において、差動部１１が固定の変速比γ０例えば変速比γ０が０．７程度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を係合させる指令が油圧制御回路４２へ出力される。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或いは無段変速制御が不許可すなわち禁止とする信号が出力されるとともに、有段変速制御手段５４に対しては、Ｓ５において判断された変速段に従って変速機構１０全体として第５速ギヤ段或いは第６速ギヤ段とされるように自動変速部２０を第４速ギヤ段に変速させる信号が出力される。また、同時に、Ｓ６にて第５速ギヤ段が判定された場合には、エンジントルクＴＥがそのまま差動部１１へ入力されるために増速部３２が等速状態とされるように、増速ブレーキＢ００を解放させ且つ等速クラッチＣ００を係合させる指令が油圧制御回路４２へ出力される。或いは、Ｓ６にて第６速ギヤ段が判定された場合には、その第６速ギヤ段が得られるために増速部３２が増速状態とされるように、等速クラッチＣ００を解放させ且つ増速ブレーキＢ００を係合させる指令が油圧制御回路４２へ出力される。
【０１０６】
前記Ｓ６の判断が否定される場合には前記切換制御手段５０および有段変速制御手段５４に対応するＳ７において、差動部１１が固定の変速比γ０例えば変速比γ０が１の副変速機として機能させられるように切換クラッチＣ０を係合させ且つ切換ブレーキＢ０を解放させる指令が油圧制御回路４２へ出力される。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或いは無段変速制御が不許可すなわち禁止とする信号が出力されるとともに、有段変速制御手段５４には、Ｓ５において判断された変速段に従って第１速ギヤ段乃至第４速ギヤ段の範囲で自動変速部２０を自動変速することを許可する信号が出力される。また、同時に、エンジントルクＴＥがそのまま差動部１１へ入力されるために増速部３２が等速状態とされるように、増速ブレーキＢ００を解放させ且つ等速クラッチＣ００を係合させる指令が油圧制御回路４２へ出力される。
【０１０７】
このように、Ｓ７およびＳ８において、差動部１１が有段変速状態に切り換えられて差動部１１が副変速機として機能させられ、それに直列の自動変速部２０が有段変速機として機能することにより、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。
【０１０８】
上述のように、本実施例によれば、エンジン８と差動部１１との間の動力伝達経路に、エンジン回転速度ＮＥを増速して差動部１１（動力分配機構１６）へ入力する増速機構としての増速部３２が備えられることにより、その増速部３２を介してエンジン出力ＰＥが差動部１１へ入力されるため、エンジン出力ＰＥを低下させることなく差動部１１へ入力されるエンジントルクＴＥを低下させられ得るので、差動部１１を差動作用が作動可能な例えば電気的な無段変速機（差動装置）として作動させる為の第１電動機Ｍ１が受け持つべきエンジントルクＴＥの最大値に対する反力トルクが小さくされて、言い換えれば、エンジントルクＴＥの最大値に対する反力トルクに対応させる為の第１電動機Ｍ１のトルク容量が小さくされて、一層第１電動機Ｍ１の小型化が可能になる。よって、エンジン出力ＰＥを低下させることなく変速機構１０全体として一層小型化が可能になる。
【０１０９】
また、本実施例によれば、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が備えられるので、自動変速部２０の変速比γ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。また、これによって、例えば差動部１１における無段変速制御の効率が一層高められる。或いはまた、自動変速部２０は単独での設定可能な変速比γが１以上となる減速変速機であるので、第２電動機Ｍ２の出力トルクは自動変速部２０の出力軸２２に対して低トルクの出力でよいので、第２電動機Ｍ２が小型化され得る。
【０１１０】
また、本実施例によれば、増速部３２は、その変速比γＺを切り換え可能に構成する増速状態切換装置としての等速クラッチＣ００および増速ブレーキＢ００を備えるので、エンジン回転速度ＮＥを増速して差動部１１へ入力する必要があるときのみ、その変速比γＺを切り換えられ得る。
【０１１１】
また、本実施例によれば、その増速状態切換装置は、増速ブレーキＢ００の係合により増速部３２をエンジン回転速度ＮＥが増速される変速比γＺとなる増速状態と、等速クラッチＣ００の係合によりエンジン回転速度ＮＥが増速されない変速比γＺとなる非増速状態とに切り換えるものであって、差動部１１が無段変速状態（差動状態）のときには、増速部３２を増速状態へ切り換えるものである。これによって、差動部１１を無段変速機として機能させられ得るために少なくとも第１電動機Ｍ１を作動させる必要があるときには、すなわち第１電動機Ｍ１がエンジントルクＴＥに対する反力トルクを発生する必要があるときには、差動部１１へ入力されるエンジントルクＴＥが低下させられるので、第１電動機Ｍ１の小型化が可能になる。また、例えば、第１電動機Ｍ１がエンジントルクＴＥに対する反力トルクを発生する必要がない差動部１１の非無段変速状態（非差動状態）のときには、増速部３２を非増速状態とすることができるので、増速部３２の増速状態に比較して変速機構１０の低速側ギヤ段においてより大きな変速比γＴが得られたり、或いはまた自動変速部２０への入力回転速度ＮＩＮがより低回転速度とされて自動変速部２０の耐久性が向上する。
【０１１２】
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】
【０１１３】
図１０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１１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１２はその変速機構７０の変速作動を説明する共線図である。
【０１１４】
変速機構７０は、差動部１１と、自動変速部２０と、エンジン８と差動部１１との間の動力伝達経路でエンジン８のクランク軸９を介して直列に連結されている増速機構としての増速部７２とを備え、前述の実施例と同様に、エンジン８と一対の駆動輪３８との間に設けられて、エンジン８からの出力を動力伝達経路の一部を構成する差動歯車装置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。この変速機構７０は、前述の実施例の変速機構１０と比較して、増速部７２に増速状態切換装置としての等速クラッチＣ００および増速ブレーキＢ００が備えらていないことが相違するのみで、その他の構成等は同じである。以下、その相違する部分について主に説明する。
【０１１５】
増速部７２は、例えば「０．４１８」程度の所定のギヤ比ρ０を有するシングルピニオン型の増速部遊星歯車装置７４を主体的に備えている。この増速部遊星歯車装置７４は、増速部サンギヤＳ０、増速部遊星歯車Ｐ０、その増速部遊星歯車Ｐ０を自転および公転可能に支持する増速部キャリヤＣＡ０、増速部遊星歯車Ｐ０を介して増速部サンギヤＳ０と噛み合う増速部リングギヤＲ０を回転要素（要素）として備えている。増速部サンギヤＳ０の歯数をＺＳ０、増速部リングギヤＲ０の歯数をＺＲ０とすると、上記ギヤ比ρ０はＺＳ０／ＺＲ０である。
【０１１６】
この増速部７２においては、増速部キャリヤＣＡ０はクランク軸９すなわちエンジン８に連結され、増速部サンギヤＳ０はケース１２に連結され、増速部リングギヤＲ０は入力軸１４に連結されている。
【０１１７】
このように、増速部７２は増速部サンギヤＳ０が非回転状態とさせられるロック状態とされて、増速部リングギヤＲ０は増速部キャリヤＣＡ０よりも増速回転されるので、増速部７２は変速比γＺ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増速状態例えばエンジン回転速度ＮＥが増速される変速比γＺとなる増速状態とされる。つまり、この増速部７２は、エンジン回転速度ＮＥを増速して動力分配機構１６すなわち差動部１１へ入力する増速機構として機能する。
【０１１８】
このように、本実施例では、エンジン８から差動部１１への動力伝達経路に、エンジン回転速度ＮＥを増速して差動部１１へ入力する増速部７２が備えられることにより、その増速部７２を介してエンジン出力ＰＥが差動部１１へ入力されるため、そのエンジン出力ＰＥを低下させることなく差動部１１へ入力されるエンジントルクＴＥを低下させられ得る。
【０１１９】
また、上述したようにこの増速部７２には前記増速部３２と異なり等速クラッチＣ００および増速ブレーキＢ００が備えられておらず、常時、エンジン回転速度ＮＥが増速されて差動部１１へ入力される。従って、差動部１１が無段変速状態とされて変速機構７０が無段変速機として機能する場合はもちろんであるが、非無段変速状態とされて変速機構７０が有段変速機として機能する場合であっても、入力軸１４の回転速度は常にエンジン回転速度ＮＥが増速された回転速度となるため、図１１の係合作動表に示されるように、変速機構７０の各変速段における総合変速比γＴが、前記図２に示す各変速段における総合変速比γＴより小さくされている。
【０１２０】
具体的には、図１１において、第１速ギヤ段乃至第５速ギヤ段、後進ギヤ段、およびニュートラル「Ｎ」の各変速段は、図２における第１速ギヤ段乃至第５速ギヤ段、後進ギヤ段、およびニュートラル「Ｎ」に相当するものであり、図２に示す実施例と異なり、等速クラッチＣ００および増速ブレーキＢ００を除いた他のクラッチＣおよびブレーキＢの係合作動によって形成される。尚、図２における第５速ギヤ段と第６速ギヤ段とは、等速クラッチＣ００および増速ブレーキＢ００を除くと同じ係合作動によって形成されるため、図２における第６速ギヤ段は図１１において形成されない（或いは図１１の第５速ギヤ段に相当する）。
【０１２１】
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１１の係合作動表に示されるように、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「２．３６６」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「１．５３６」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「１．００３」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「０．７０５」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「０．４９７」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「２．２６３」程度である後進ギヤ段が成立させられる。この後進ギヤ段は、通常、差動部１１の無段変速状態において成立させられる。また、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。
【０１２２】
また、変速機構７０が無段変速機として機能する場合には、常に増速部７２が増速機構として機能し、切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０が共に解放されて差動部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７０のトータル変速比γＴが無段階に得られるようになる。
【０１２３】
例えば、変速機構７０が無段変速機として機能する場合には、図２の係合作動表に示されるように、切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０が共に解放された状態で、自動変速部２０の第１速、第２速、第３速、第４速（第５速における自動変速部２０の係合装置の係合作動は第４速に同じ）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７０全体としてのトータル変速比γＴが無段階に得られる。
【０１２４】
図１２は、増速機構として機能する増速部７２と、無段変速部或いは第１変速部として機能する差動部１１と、変速部（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。この図１２の共線図は、増速部７２が等速クラッチＣ００および増速ブレーキＢ００が備えておらず、差動部１１に入力される増速部７２の出力回転速度を示す横線ＸＺが常にエンジン回転速度が増速された回転速度とされていることが、前記図３の共線図と主に相違するのみで、その他の差動部１１や自動変速部２０においての共線図は同じである。以下、その相違する部分について主に説明する。
【０１２５】
上記図１２の共線図を用いて表現すれば、増速部７２において、増速部遊星歯車装置７４の増速部第１回転要素ＲＥＺ１（増速部キャリヤＣＡ０）がクランク軸９（エンジン８）に連結され、増速部第２回転要素（増速部サンギヤＳ０）ＲＥＺ２がケース１２に選択的に連結され、増速部第３回転要素（増速部リングギヤＲ０）ＲＥＺ３が入力軸１４に連結されて、クランク軸９の回転（エンジン回転速度ＮＥ）を入力軸１４を介して差動部１１へ伝達する（入力させる）ように構成されている。従って、増速部７２は増速機構として機能する増速状態とされるので、直線ＬＺ０は図１２に示す状態となり、入力軸１４の回転速度は、常に、エンジン回転速度ＮＥよりも増速された回転で差動部１１へ入力される。
【０１２６】
本実施例の変速機構７０においても、増速機構として機能する増速部７２と、無段変速部或いは第１変速部として機能する差動部１１と、変速部（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とから構成されるので、増速部３２に増速状態切換装置としての等速クラッチＣ００および増速ブレーキＢ００が備えられることによる前述の実施例における効果を除けば、前述の実施例と同様の効果が得られる。
【０１２７】
例えば、本実施例によれば、車両の低中速走行および低中出力走行では、変速機構７０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が判定車速Ｖ１を越えるような高速走行では変速機構７０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。
【０１２８】
また、出力トルクＴＯＵＴ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７０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。
【０１２９】
また、本実施例によれば、エンジン８と差動部１１との間の動力伝達経路に、エンジン回転速度ＮＥを増速して差動部１１（動力分配機構１６）へ入力する増速機構としての増速部７２が備えられることにより、その増速部７２を介してエンジン出力ＰＥが差動部１１へ入力されるため、エンジン出力ＰＥを低下させることなく差動部１１へ入力されるエンジントルクＴＥを低下させられ得るので、差動部１１を差動作用が作動可能な例えば電気的な無段変速機（差動装置）として作動させる為の第１電動機Ｍ１が受け持つべきエンジントルクＴＥの最大値に対する反力トルクが小さくされて、言い換えれば、エンジントルクＴＥの最大値に対する反力トルクに対応させる為の第１電動機Ｍ１のトルク容量が小さくされて、一層第１電動機Ｍ１の小型化が可能になる。よって、エンジン出力ＰＥを低下させることなく変速機構７０全体として一層小型化が可能になる。
【０１３０】
また、本実施例によれば、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が備えられるので、自動変速部２０の変速比γ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。また、これによって、例えば差動部１１における無段変速制御の効率が一層高められる。或いはまた、自動変速部２０は単独での設定可能な変速比γが１以上となる減速変速機であるので、第２電動機Ｍ２の出力トルクは自動変速部２０の出力軸２２に対して低トルクの出力でよいので、第２電動機Ｍ２が小型化され得る。
【実施例３】
【０１３１】
図１３は、手動操作により動力分配機構１６の差動状態（非ロック状態）と非差動状態（ロック状態）すなわち変速機構１０、７０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無段変速走行指令釦或いは有段変速走行に対応する有段と表示された有段変速走行指令釦が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、７０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、７０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。
【０１３２】
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、７０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、７０の変速状態が手動切換制御される。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、７０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、７０が無段変速状態とされるように手動操作により選択する。またユーザは有段変速機の変速に伴うリズミカルな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、７０が有段変速状態とされるように手動操作により選択する。
【０１３３】
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、７０の変速状態の自動切換制御作動が実行されればよい。
【０１３４】
例えば、自動切換制御作動に替えてスイッチ４４が手動操作されたことにより変速機構１０、７０の変速状態が手動切換制御される場合には、前述の実施例の図９に示すフローチャートのステップＳ１乃至Ｓ３において、スイッチ４４が手動操作によって動力分配機構１６の差動状態すなわち変速機構１０、７０の無段変速状態が選択されていることに基づいて動力分配機構１６が差動状態すなわち差動部１１が無段変速状態とされているか否かが判定される。
【０１３５】
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。
【０１３６】
例えば、前述の実施例の変速機構１０、７０は、動力分配機構１６が差動状態と非差動状態とに切り換えられることで電気的な無段変速機として機能する無段変速状態と有段変速機として機能する有段変速状態とに切換可能に構成されたが、変速機構１０、７０が有段変速状態に切換可能に構成されない変速機構すなわち差動部１１が切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０を備えず電気的な無段変速機（電気的な差動装置）としての機能のみを有する差動部１１であっても本実施例は適用され得る。
【０１３７】
また、前述の実施例では、差動部１１が無段変速状態のときに増速部３２が増速状態へ切り換えられたが、一律に切り換えるのではなく必要なときだけ増速状態とされれば良い。例えば、無段変速状態のときであっても、エンジントルクＴＥが小さいときには、例えば第１電動機Ｍ１のトルク容量が対応可能なエンジントルクＴＥより小さいときには、増速部３２が非増速状態とされても良い。或いはまた、差動部１１が非無段変速状態のときも通常は増速部３２が増速状態とされ、自動変速部２０への入力回転速度ＮＩＮが予め定められた所定値高いときに、増速部３２が非増速状態とされても良い。
【０１３８】
また、前述の実施例の変速機構１０、７０は、差動部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差動部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、例えば差動部１１が差動状態のままであっても差動部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、差動部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、差動部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（差動部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。
【０１３９】
また、前述の実施例の変速機構１０（変速機構７０）では、第１速ギヤ段乃至第６速ギヤ段（第５速ギヤ段）の全ての前進変速段において、第１クラッチＣ１が係合されることから、この第１クラッチＣ１を備えず、第８回転要素（第３リングギヤＲ３、第４サンギヤＳ４）ＲＥ８が第１クラッチＣ１を介して伝達部材１８に直結されても良い。この場合には、後進ギヤ段は、例えば差動部１１の無段変速状態においてブレーキＢ３のみが係合されると共に伝達部材１８の回転速度が前進変速段と反対の回転すなわち負の回転速度とされることにより形成される。或いはまた、後進ギヤ段は、例えば差動部１１の無段変速状態において第２クラッチＣ２のみが係合されると共に伝達部材１８の回転速度が前進変速段と反対の回転すなわち負の回転速度とされることにより形成される。
【０１４０】
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。
【０１４１】
また、前述の実施例では、エンジン８は増速部３２、７２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。
【０１４２】
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。
【０１４３】
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。
【０１４４】
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。
【０１４５】
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。
【０１４６】
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内の回転部材に連結されていてもよい。
【０１４７】
また、前述の実施例では、差動部１１すなわち動力分配機構１６の出力部材である伝達部材１８と駆動輪３８との間の動力伝達経路に、自動変速部２０が介挿されていたが、例えば自動変速機の一種である無段変速機（ＣＶＴ）、手動変速機としてよく知られた常時噛合式平行２軸型ではあるがセレクトシリンダおよびシフトシリンダによりギヤ段が自動的に切り換えられることが可能な自動変速機、手動操作により変速段が切り換えられる同期噛み合い式の手動変速機等の他の形式の動力伝達装置（変速機）が設けられていてもよい。その無段変速機（ＣＶＴ）の場合には、動力分配機構１６が定変速状態とされることで全体として有段変速状態とされる。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の変速が実行されてもよい。或いは、自動変速部２０は必ずしも備えられてなくとも本発明は適用され得る。
【０１４８】
また、前述の実施例では、自動変速部２０は伝達部材１８を介して差動部１１と直列に連結されていたが、入力軸１４と平行にカウンタ軸が設けられそのカウンタ軸上に同心に自動変速部２０が配設されてもよい。この場合には、差動部１１と自動変速部２０とは、例えば伝達部材１８としてのカウンタギヤ対、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。
【０１４９】
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。
【０１５０】
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。
【０１５１】
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。また、スイッチ４４に替えて或いは加えて、手動操作に因らず運転者の音声に反応して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装置や足の操作により切り換えられる装置等であってもよい。
【０１５２】
なお、上述したのはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１５３】
【図１】本発明の一実施例であるハイブリッド車両の駆動装置の構成を説明する骨子図である。
【図２】図１の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の一例と、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の一例と、エンジン走行と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を有する予め記憶された駆動力源切換線図の一例とを示す図であって、それぞれの関係を示す図でもある。
【図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の切換制御作動と増速部の切換制御作動とを説明するフローチャートである。
【図１０】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１１】図１０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１２】図１０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１３】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】
【０１５４】
８：エンジン
１０、７０：変速機構（駆動装置）
１１：差動部（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
３２、７２：増速部（増速機構）
３８：駆動輪
Ｍ１：第１電動機
Ｍ２：第２電動機
Ｃ０：切換クラッチ（差動状態切換装置）
Ｂ０：切換ブレーキ（差動状態切換装置）
Ｃ００：等速クラッチ（増速状態切換装置）
Ｂ００：増速ブレーキ（増速状態切換装置）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、差動作用が作動可能な差動機構と電動機とを備える車両用駆動装置に係り、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変速比が連続的に変更される変速機として機能させられ、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ことが可能となり、燃費が向上させられる。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１２７６８１号公報
【特許文献２】特表２００５−５００４８１号公報
【特許文献３】特開２００１−３３９８０５号公報
【特許文献４】特開平８−１８３３５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記特許文献１に示すようなハイブリッド車両用駆動装置では、電気的な無段変速機として機能させるために、第１電動機においてエンジントルクに応じた反力トルクを発生させる必要がある。そうすると、エンジンの高出力化に伴い、第１電動機が受け持つべきエンジントルクの最大値に対する反力トルクが大きくされて、言い換えれば、第１電動機のトルク容量がエンジントルクの最大値に対する反力トルクに対応させる為に大きくされて、第１電動機を大型化する必要が生じる可能性があった。
【０００５】
また、別の考え方として、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、上記特許文献１に示すようなハイブリッド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。
【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、エンジンの出力を電動機および出力軸へ分配する差動作用が作動可能な差動機構を備える車両用駆動装置において、その駆動装置を小型化できたり、或いはまた燃費を向上させることにある。
【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、(a) エンジンの出力を第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であって、(b) 前記エンジンと前記差動機構との間の動力伝達経路上に設けられて、そのエンジンの回転速度を増速して前記差動機構へ入力する増速機構を、含むことにある。
【発明の効果】
【０００８】
このようにすれば、エンジンと差動機構との間の動力伝達経路に、エンジン回転速度を増速して差動機構へ入力する増速機構が備えられることにより、その増速機構を介してエンジン回転速度とエンジントルクとの積で定められるエンジン出力が差動機構へ入力されるため、そのエンジン出力を低下させることなく差動機構へ入力されるエンジントルクを低下させられ得るので、無段変速部を電気的な無段変速機として作動させる為の第１電動機が受け持つべきエンジントルクの最大値に対する反力トルクが小さくされて、言い換えれば、エンジントルクの最大値に対する反力トルクに対応させる為の第１電動機のトルク容量が小さくされて、第１電動機の小型化が可能になる。よって、駆動装置全体として小型化が可能になる。
【０００９】
また、請求項２にかかる発明の要旨とするところは、(a) エンジンの出力を第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であって、(b) 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前記無段変速部を電気的な無段変速作動しない非無段変速状態とに選択的に切り換えるための差動状態切換装置と、(c) 前記エンジンと前記差動機構との間の動力伝達経路上に設けられて、そのエンジンの回転速度を増速して前記差動機構へ入力する増速機構とを、含むことにある。
【００１０】
このようにすれば、差動状態切換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しない非無段変速状態例えば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非無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。また例えば、高出力走行において上記無段変速部を非無段変速状態とすると、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。
【００１１】
また、前記無段変速状態と前記非無段変速状態とに切換え可能に構成される無段変速部を備えた上記車両用駆動装置において、エンジンと差動機構との間の動力伝達経路に、エンジン回転速度を増速して差動機構へ入力する増速機構が備えられることにより、その増速機構を介してエンジン出力が差動機構へ入力されるため、そのエンジン出力を低下させることなく差動機構へ入力されるエンジントルクを低下させられ得るので、無段変速部を電気的な無段変速機として作動させる為の第１電動機が受け持つべきエンジントルクの最大値に対する反力トルクが小さくされて、言い換えれば、エンジントルクの最大値に対する反力トルクに対応させる為の第１電動機のトルク容量が小さくされて、一層第１電動機の小型化が可能になる。よって、エンジン出力を低下させることなく駆動装置全体として一層小型化が可能になる。
【００１２】
また、請求項３にかかる発明の要旨とするところは、(a) エンジンの出力を第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電動機とを有する差動部を備えた車両用駆動装置であって、(b) 前記差動機構に備えられ、前記差動部を差動作用が働く差動状態とその差動作用をしない非差動状態とに選択的に切り換えるための差動状態切換装置と、(c) 前記エンジンと前記差動機構との間の動力伝達経路上に設けられて、そのエンジンの回転速度を増速して前記差動機構へ入力する増速機構とを、含むことにある。
【００１３】
このようにすれば、差動状態切換装置により差動作用が作動可能な差動状態とその差動作用が作動されない非差動状態例えばロック状態とに差動部が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、上記差動部が差動状態とされて車両の燃費性能が確保されるが、高速走行ではその差動部が非差動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。また例えば、高出力走行において上記差動部を非差動状態とすると、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。
【００１４】
また、前記差動状態と前記非差動状態とに切換え可能に構成される差動部を備えた上記車両用駆動装置において、エンジンと差動機構との間の動力伝達経路に、エンジン回転速度を増速して差動機構へ入力する増速機構が備えられることにより、その増速機構を介してエンジン出力が差動機構へ入力されるため、そのエンジン出力を低下させることなく差動機構へ入力されるエンジントルクを低下させられ得るので、差動部を差動作用が作動可能な例えば電気的な差動装置として作動させる為の第１電動機が受け持つべきエンジントルクの最大値に対する反力トルクが小さくされて、言い換えれば、エンジントルクの最大値に対する反力トルクに対応させる為の第１電動機のトルク容量が小さくされて、一層第１電動機の小型化が可能になる。よって、エンジン出力を低下させることなく駆動装置全体として一層小型化が可能になる。
【００１５】
また、請求項４にかかる発明では、前記伝達部材と前記駆動輪との間の動力伝達経路に設けられた自動変速部をさらに含むものである。このようにすれば、前記無段変速部或いは差動部の変速比と自動変速部の変速比とに基づいて駆動装置の総合変速比が形成され、その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。また、これによって、例えば無段変速部における無段変速制御の効率が一層高められる。或いはまた、前記第２電動機が前記伝達部材に連結され、且つ自動変速部がその設定可能な変速比が１より大きい減速変速機であると、第２電動機の出力トルクは自動変速部の出力軸に対して低トルクの出力でよいので、第２電動機が小型化され得る。
【００１６】
また、請求項５にかかる発明では、前記増速機構に備えられ、その増速機構の変速比を切り換え可能に構成する増速状態切換装置をさらに含むものである。このようにすれば、エンジン回転速度を増速して差動機構へ入力する必要があるときのみ、増速機構の変速比を切り換えられ得る。
【００１７】
また、請求項６にかかる発明では、前記増速状態切換装置は、前記増速機構をエンジン回転速度が増速される変速比となる増速状態と、エンジン回転速度が増速されない変速比となる非増速状態とに切り換えるものであって、前記無段変速部が無段変速状態のときには、或いは前記差動部が差動状態のときには、前記増速機構を増速状態へ切り換えるものであり、前記無段変速部が非無段変速状態のときには、或いは前記差動部が非差動状態のときには、前記増速機構を非増速状態へ切り換えるものである。このようにすれば、少なくとも第１電動機を作動させる必要があるときには、すなわち第１電動機がエンジントルクに対する反力トルクを発生する必要があるときには、差動機構へ入力されるエンジントルクが低下させられるので、第１電動機の小型化が可能になる。また、例えば、第１電動機がエンジントルクに対する反力トルクを発生する必要がない無段変速部の非無段変速状態のときには、或いは差動部が非差動状態のときには、増速機構を非増速状態とすることができるので、増速機構の増速状態に比較して駆動装置の低速側ギヤ段においてより大きな変速比が得られたり、或いはまた自動変速部への入力回転速度がより低回転速度とされて自動変速部の耐久性が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
ここで、好適には、前記無段変速部は、前記差動状態切換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電気的な無段変速作動可能な無段変速状態とされ、その差動作用をしない非差動状態例えばロック状態とされることで電気的な無段変速作動しない非無段変速状態例えば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、無段変速状態と非無段変速状態とに切り換えられる。
【００１９】
また、好適には、前記差動部は、前記差動状態切換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その差動状態とされ、その差動作用をしない非差動状態例えばロック状態とされることでその非差動状態とされるものである。このようにすれば、差動部が、差動状態と非差動状態とに切り換えられる。
【００２０】
また、好適には、前記差動機構は、前記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、前記差動状態切換装置は、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、前記非差動状態例えば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非差動状態とに切り換えられるように構成される。
【００２１】
また、好適には、前記差動状態切換装置は、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非差動状態とに簡単に切り換えられるように構成される。
【００２２】
また、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て電気的な差動装置とされ、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非差動状態とに切り換えられるように構成されると共に、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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
また、前記無段変速部の無段変速状態において、無段変速部と前記自動変速部とで無段変速機が構成され、無段変速部の非無段変速状態において、無段変速部と自動変速部とで有段変速機が構成され得る。
【００２６】
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】
【００２７】
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）などを介して間接に連結された無段変速部としての差動部１１と、その差動部１１と駆動輪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変速機として機能する自動変速部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。また、変速機構１０は、更に、エンジン８と差動部１１との間の動力伝達経路でエンジン８のクランク軸９を介して直列に連結されている増速機構としての増速部３２を更に備えている。
【００２８】
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、増速部３２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（図５参照）との間に設けられて、エンジン８からの出力を動力伝達経路の一部を構成する差動歯車装置（終減速機）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。
【００２９】
このように、本実施例の変速機構１０においてはエンジン８と増速部３２とは直結されている。この直結にはトルクコンバータやフルードカップリング等の流体式伝動装置を介することなく連結されているということであり、例えば上記脈動吸収ダンパーなどを介する連結はこの直結に含まれる。なお、変速機構１０はその軸心に対して対称的に構成されているため、図１の骨子図においてはその下側が省略されている。以下の各実施例についても同様である。
【００３０】
差動部１１は、第１電動機Ｍ１と、増速部３２を介して入力軸１４に入力されたエンジン８から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はエンジントルクＴＥに応じた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。
【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が解放されるとすなわち解放状態へ切り換えられると、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がそれぞれ回転可能とされ且つそれぞれ相互に相対回転可能とされて差動作用が作動可能なすなわち差動作用が働く差動状態とされることから、エンジン８の出力が第１電動機Ｍ１と伝達部材１８とに分配されるとともに、分配されたエンジン８の出力の一部で第１電動機Ｍ１から発生させられた電気エネルギで蓄電されたり第２電動機Ｍ２が回転駆動されるので、差動部１１（動力分配機構１６）は電気的な差動装置として機能させられて例えば差動部１１は所謂無段変速状態（電気的ＣＶＴ状態）とされて、入力軸１４の所定回転に拘わらず伝達部材１８の回転が連続的に変化させられる。すなわち、動力分配機構１６が差動状態とされると差動部１１も差動状態とされ、差動部１１はその変速比γ０（入力軸１４の回転速度／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。
【００３３】
この状態で、上記切換クラッチＣ０或いは切換ブレーキＢ０が係合されるとすなわち係合状態へ切り換えられると、動力分配機構１６は前記差動作用をしないすなわち差動作用が不能な非差動状態とされる。具体的には、上記切換クラッチＣ０が係合されて第１サンギヤＳ１と第１キャリヤＣＡ１とが一体的に連結されると、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が共に回転すなわち一体回転させられる連結状態すなわちロック状態とされて前記差動作用をしない非差動状態とされることから、差動部１１も非差動状態とされる。また、入力軸１４の回転と伝達部材１８の回転速度とが一致する状態となるので、差動部１１（動力分配機構１６）は変速比γ０が「１」に固定された変速機として機能する非無段変速状態例えば定変速状態すなわち有段変速状態とされる。
【００３４】
次いで、上記切換クラッチＣ０に替えて切換ブレーキＢ０が係合されて第１サンギヤＳ１がケース１２に連結されると、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連結状態すなわちロック状態とされて前記差動作用をしない非差動状態とされることから、差動部１１も非差動状態とされる。また、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、差動部１１（動力分配機構１６）は変速比γ０が「１」より小さい値例えば０．７程度に固定された増速変速機として機能する非無段変速状態例えば定変速状態すなわち有段変速状態とされる。
【００３５】
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、差動部１１（動力分配機構１６）の変速状態を差動状態すなわち非ロック状態（非連結状態）と非差動状態すなわちロック状態（連結状態）とに、すなわち差動部１１（動力分配機構１６）を電気的な差動装置として作動可能な差動状態例えば変速比が連続的変化可能な電気的な無段変速機として作動する無段変速作動可能な無段変速状態と、電気的な無段変速作動しない非無段変速状態例えば電気的な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しないすなわち電気的な無段変速作動不能な定変速状態（非差動状態）、換言すれば変速比が一定の１段または複数段の変速機として作動する定変速状態とに選択的に切換える差動状態切換装置として機能している。上記非連結状態には、切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０が完全に解放されている状態以外に、切換クラッチＣ０或いは切換ブレーキＢ０が半係合（スリップ）状態である場合も含めて良い。
【００３６】
自動変速部２０は、シングルピニオン型の第２遊星歯車装置２６、シングルピニオン型の第３遊星歯車装置２８、およびシングルピニオン型の第４遊星歯車装置３０を備え、有段式の自動変速機として機能する。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。
【００３７】
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との間すなわち差動部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。
【００３８】
増速部３２は、例えば「０．３００」程度の所定のギヤ比ρ０を有するシングルピニオン型の増速部遊星歯車装置３４と、等速クラッチＣ００および増速ブレーキＢ００とを主体的に備えている。この増速部遊星歯車装置３４は、増速部サンギヤＳ０、増速部遊星歯車Ｐ０、その増速部遊星歯車Ｐ０を自転および公転可能に支持する増速部キャリヤＣＡ０、増速部遊星歯車Ｐ０を介して増速部サンギヤＳ０と噛み合う増速部リングギヤＲ０を回転要素（要素）として備えている。増速部サンギヤＳ０の歯数をＺＳ０、増速部リングギヤＲ０の歯数をＺＲ０とすると、上記ギヤ比ρ０はＺＳ０／ＺＲ０である。
【００３９】
この増速部３２においては、増速部キャリヤＣＡ０はクランク軸９すなわちエンジン８に連結され、増速部リングギヤＲ０は入力軸１４に連結されている。また、増速ブレーキＢ００は増速部サンギヤＳ０とケース１２との間に設けられ、等速クラッチＣ００は増速部サンギヤＳ０と増速部キャリヤＣＡ０との間に設けられている。
【００４０】
そして、等速クラッチＣ００が係合されて増速部サンギヤＳ０と増速部キャリヤＣＡ０とが一体的に連結されると、増速部３２は増速部遊星歯車装置３４の３要素である増速部サンギヤＳ０、増速部キャリヤＣＡ０、増速部リングギヤＲ０が共に回転すなわち一体回転させられるロック状態とされる。よって、エンジン回転速度ＮＥと入力軸１４の回転速度とが一致する状態となるので、増速部３２は変速比γＺが「１」に固定された変速機として機能する等速状態例えばエンジン回転速度ＮＥが増速されない変速比γＺとなる非増速状態とされる。
【００４１】
また、等速クラッチＣ００に替えて増速ブレーキＢ００が係合されて増速部サンギヤＳ０がケース１２に連結されると、増速部３２は増速部サンギヤＳ０が非回転状態とさせられるロック状態とされる。よって、増速部リングギヤＲ０は増速部キャリヤＣＡ０よりも増速回転されるので、増速部３２は増速機構として機能するものであり、増速部３２は変速比γＺが「１」より小さい値例えば０．７７程度に固定された増速変速機として機能する増速状態例えばエンジン回転速度ＮＥが増速される変速比γＺとなる増速状態とされる。つまり、この増速部３２は、増速ブレーキＢ００が係合されることにより、エンジン回転速度ＮＥを増速して動力分配機構１６すなわち差動部１１へ入力する。
【００４２】
このように、本実施例では、等速クラッチＣ００および増速ブレーキＢ００は、増速部３２の変速比γＺを切り換え可能に構成する増速状態切換装置として機能している。また、エンジン８から差動部１１への動力伝達経路に、増速ブレーキＢ００の係合によってエンジン回転速度ＮＥを増速して差動部１１へ入力する増速部３２が備えられることにより、その増速部３２を介してエンジン回転速度ＮＥとエンジントルクＴＥとの積で定められるエンジン出力ＰＥが差動部１１へ入力されるため、そのエンジン出力ＰＥを低下させることなく差動部１１へ入力されるエンジントルクＴＥを低下させられ得る。
【００４３】
ところで、切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０が解放される差動部１１の無段変速状態において、差動部１１が電気的な無段変速機として機能させられるために、第１電動機Ｍ１がその第１電動機Ｍ１に分配されたエンジントルクＴＥに応じた反力トルクを発生させている。
【００４４】
そこで、本実施例では、差動部１１が無段変速状態のときには、増速部３２は増速状態へ切り換えられる。これによって、少なくとも第１電動機Ｍ１が作動させられる差動部１１の無段変速状態では、増速部３２が非増速状態（等速状態）とされてエンジントルクＴＥがそのまま差動部１１に入力される場合に比較して、差動部１１に入力されるエンジントルクＴＥが小さくされる。従って、差動部１１を電気的な無段変速機として作動させる為の第１電動機Ｍ１が受け持つべきエンジントルクＴＥの最大値に対する反力トルクが小さくされて、言い換えれば、エンジントルクＴＥの最大値に対する反力トルクに対応させる為の第１電動機Ｍ１のトルク容量が小さくされて、第１電動機Ｍ１の小型化が可能になる。
【００４５】
前記等速クラッチＣ００、切換クラッチＣ０、第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、増速ブレーキＢ００、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（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。
【００４６】
以上のように構成された変速機構１０において、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、差動部１１は前述した無段変速機として作動可能な無段変速状態に加え、変速比が一定の変速機として作動可能な非無段変速状態（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差動部１１と自動変速部２０とで有段変速機として作動する有段変速状態が構成され、切換クラッチＣ０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差動部１１と自動変速部２０とで電気的な無段変速機として作動する無段変速状態が構成される。言い換えれば、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、差動部１１も有段変速状態と無段変速状態とに切り換え可能な変速機であると言える。
【００４７】
具体的には、差動部１１が非無段変速状態とされて変速機構１０が有段変速機として機能する場合には、切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０の何れかが係合させられ、且つ等速クラッチＣ００、第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、増速ブレーキＢ００、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、例えば変速に関与する解放側の油圧式摩擦係合装置の解放と変速に関与する係合側の油圧式摩擦係合装置の係合とにより変速比が自動的に切り換えられるように、第１速ギヤ段（第１変速段）乃至第６速ギヤ段（第６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機構１０の総合変速比γＴ（＝クランク軸回転速度ＮＣ／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。この変速機構１０の総合変速比γＴは、増速部３２の変速比γＺと差動部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（＝クランク軸回転速度ＮＣ／出力軸回転速度ＮＯＵＴ）である。
【００４８】
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の係合作動表に示されるように、等速クラッチＣ００、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、等速クラッチＣ００、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、等速クラッチＣ００、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、等速クラッチＣ００、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、等速クラッチＣ００、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、増速ブレーキＢ００、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γ６が第５速ギヤ段よりも小さい値例えば「０．５４２」程度である第６速ギヤ段が成立させられる。また、増速ブレーキＢ００、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２速ギヤ段と第３速ギヤ段との間の値例えば「２．１３５」程度である後進ギヤ段が成立させられる。この後進ギヤ段は、通常、差動部１１の無段変速状態において成立させられる。また、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。
【００４９】
また、差動部１１が無段変速状態とされて変速機構１０が無段変速機として機能する場合には、増速ブレーキＢ００が係合されて増速部３２が増速機構として機能し、切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０が共に解放されて差動部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のトータル変速比γＴが無段階に得られるようになる。
【００５０】
例えば、変速機構１０が無段変速機として機能する場合には、図２の係合作動表に示されるように、増速ブレーキＢ００が係合され、且つ切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０が共に解放された状態で、自動変速部２０の第１速、第２速、第３速、第４速（第５速、第６速における自動変速部２０の係合装置の係合作動は第４速に同じ）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γＴが無段階に得られる。
【００５１】
図３は、増速機構として機能する増速部３２と、無段変速部或いは第１変速部として機能する差動部１１と、変速部（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３４、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」すなわち増速部３２に連結されたエンジン８の回転速度ＮＥを示し、横線ＸＺが入力軸１４に連結された増速部３２の出力回転速度すなわち増速部リングギヤＲ０の回転速度を示し、横線ＸＧが伝達部材１８の回転速度を示している。
【００５２】
また、増速部３２の３つの要素に対応する３本の縦線ＹＺ１、ＹＺ２、ＹＺ３は、左側から順に増速部第２回転要素（増速部第２要素）ＲＥＺ２に対応する増速部サンギヤＳ０、増速部第１回転要素（増速部第１要素）ＲＥＺ１に対応する増速部キャリヤＣＡ０、増速部第３回転要素（増速部第３要素）ＲＥＺ３に対応する増速部リングギヤＲ０の相対回転速度を示すものであり、それらの間隔は増速部遊星歯車装置３４のギヤ比ρ０に応じて定められている。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
図３の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、増速部３２では縦線ＹＺ１とＹＺ２との縦線間が「１」に対応する間隔に設定され、縦線ＹＺ２とＹＺ３との間隔はギヤ比ρ０に対応する間隔に設定される。また、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。
【００５６】
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、増速部３２において、増速部遊星歯車装置３４の増速部第１回転要素ＲＥＺ１（増速部キャリヤＣＡ０）がクランク軸９（エンジン８）に連結されるとともに等速クラッチＣ００を介して増速部第２回転要素（増速部サンギヤＳ０）ＲＥＺ２と選択的に連結され、増速部第２回転要素ＲＥＺ２が増速ブレーキＢ００を介してケース１２に選択的に連結され、増速部第３回転要素（増速部リングギヤＲ０）ＲＥＺ３が入力軸１４に連結されて、クランク軸９の回転（エンジン回転速度ＮＥ）を入力軸１４を介して差動部１１へ伝達する（入力させる）ように構成されている。
【００５７】
この状態で、等速クラッチＣ００の係合により増速部サンギヤＳ０と増速部キャリヤＣＡ０とが連結されると、増速部３２は上記３回転要素ＲＥＺ１、ＲＥＺ２、ＲＥＺ３が一体回転する等速状態（非増速状態）とされるので、縦線ＹＺ２と横線Ｘ２の交点を通る斜めの直線ＬＺ０は横線Ｘ２と一致させられ、その直線ＬＺ０と縦線ＹＺ３との交点で示される増速部リングギヤＲ０の回転速度すなわち入力軸１４の回転速度は、エンジン回転速度ＮＥと同じ回転で差動部１１へ入力される。或いは、増速ブレーキＢ００の係合により増速部サンギヤＳ０の回転が停止させられると、増速部３２は増速機構として機能する増速状態とされるので、直線ＬＺ０は図３に示す状態となり、入力軸１４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差動部１１へ入力される。
【００５８】
また、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。
【００５９】
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、少なくとも第２回転要素ＲＥ２および第３回転要素ＲＥ３を互いに異なる速度にて回転可能とする無段変速状態（差動状態）に切換えられたときは、第１電動機Ｍ１の回転速度を制御することによって直線Ｌ０と縦線Ｙ１との交点で示される第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車速Ｖに拘束される第１リングギヤＲ１の回転速度が略一定である場合には、直線Ｌ０と縦線Ｙ２との交点で示される第１キャリヤＣＡ１の回転速度すなわち入力軸１４の回転速度が上昇或いは下降させられる。また、切換クラッチＣ０の係合により第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ＲＥ１、ＲＥ２、ＲＥ３が一体回転して少なくとも第２回転要素ＲＥ２および第３回転要素ＲＥ３を互いに異なる速度にて回転可能としない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、入力軸１４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の係合により第１サンギヤＳ１がケース１２に連結されると、動力分配機構１６は第２回転要素ＲＥ２の回転が停止させられて少なくとも第２回転要素ＲＥ２および第３回転要素ＲＥ３を互いに異なる速度にて回転可能としない非差動状態とされるので、直線Ｌ０は図３に示す状態となって差動部１１が増速機構として機能させられ、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の回転速度すなわち伝達部材１８の回転速度は、入力軸１４の回転速度よりも増速された回転で自動変速部２０へ入力される。
【００６０】
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。
【００６１】
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、等速クラッチＣ００および切換クラッチＣ０が係合させられている結果、エンジン回転速度ＮＥと同じ回転速度とされた入力軸１４の回転速度と同じ回転速度で第８回転要素ＲＥ８に差動部１１すなわち動力分配機構１６からの動力が入力される。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、差動部１１からの動力が入力軸１４の回転速度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。さらに、等速クラッチＣ００に替えて増速ブレーキＢ００が係合させられると、入力軸１４の回転速度がエンジン回転速度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、増速ブレーキＢ００、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Ｌ６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６速の出力軸２２の回転速度が示される。
【００６２】
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。
【００６３】
電子制御装置４０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ＮＯＵＴに対応する車速Ｖを表す信号、自動変速部２０の作動油温を表す信号、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、変速機構１０を有段変速機として機能させるために差動部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表す信号、変速機構１０を無段変速機として機能させるために差動部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６０（図５参照）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。
【００６４】
また、上記電子制御装置４０からは、電子スロットル弁９４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への駆動信号、燃料噴射装置９６によるエンジン８への燃料供給量を制御する燃料供給量信号、点火装置９８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４２（図５参照）に含まれる電磁弁を作動させるバルブ指令信号、この油圧制御回路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。
【００６５】
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（関係、変速マップ）から車速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、変速機構１０の変速を実行すべきか否かを判断し、例えば自動変速部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。このとき、有段変速制御手段５４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、等速クラッチＣ００および増速ブレーキＢ００と切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０とを除いた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）を油圧制御回路４２へ出力する。油圧制御回路４２は、その指令に従って、例えば変速に関与する解放側の油圧式摩擦係合装置を解放すると共に、変速に関与する係合側の油圧式摩擦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４２内の電磁弁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。
【００６６】
ハイブリッド制御手段５２は、無段変速制御手段として機能するものであり、変速機構１０の無段変速状態すなわち差動部１１の差動状態においてエンジン８を効率のよい作動域で作動させる一方で、エンジン８と第２電動機Ｍ２との駆動力の配分や第１電動機Ｍ１の発電による反力を最適になるように変化させて差動部１１の電気的な無段変速機としての変速比γ０を制御する。例えば、そのときの走行車速において、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。
【００６７】
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５２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例えば記憶手段５６に記憶された図示しないエンジン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例えば１３〜０．５の範囲内で制御する。
【００６８】
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。
【００６９】
また、ハイブリッド制御手段５２は、スロットル制御のためにスロットルアクチュエータにより電子スロットル弁９４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９６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９８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、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。例えば、ハイブリッド制御手段５２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。
【００７０】
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、差動部１１の電気的ＣＶＴ機能（差動作用）によってモータ走行させることができる。例えば、前記図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に示すエンジン走行とモータ走行とを切り換えるための境界線（実線Ａ）を有する予め記憶された関係は、車速Ｖと駆動力関連値である出力トルクＴＯＵＴとをパラメータとする二次元座標で構成された駆動力源切換線図（駆動力源マップ）の一例である。この駆動力源切換線図は、例えば同じ図６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５６に予め記憶されている。
【００７１】
そして、ハイブリッド制御手段５２は、例えば図６の駆動力源切換線図から車速Ｖと要求出力トルクＴＯＵＴとで示される車両状態に基づいてモータ走行領域とエンジン走行領域との何れであるかを判断してモータ走行或いはエンジン走行を実行する。このように、ハイブリッド制御手段５２によるモータ走行は、図６から明らかなように一般的にエンジン効率が高トルク域に比較して悪いとされる比較的低出力トルクＴＯＵＴ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で実行される。よって、通常はモータ発進がエンジン発進に優先して実行されるが、例えば車両発進時に図６の駆動力源切換線図のモータ走行領域を超える要求出力トルクＴＯＵＴすなわち要求エンジントルクＴＥとされる程大きくアクセルペダルが踏込操作されるような車両状態によってはエンジン発進も通常実行されるものである。
【００７２】
ハイブリッド制御手段５２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、差動部１１の電気的ＣＶＴ機能（差動作用）によって、第１電動機回転速度ＮＭ１を負の回転速度で制御例えば空転させて、差動部１１の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。
【００７３】
また、ハイブリッド制御手段５２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６０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３８にトルクを付与することにより、エンジン８の動力を補助するための所謂トルクアシストが可能である。よって、本実施例のエンジン走行には、エンジン走行＋モータ走行も含むものとする。
【００７４】
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、差動部１１の電気的ＣＶＴ機能によってエンジン８の運転状態を維持させられる。例えば、車両停止時に蓄電装置６０の充電容量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電動機回転速度ＮＭ２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。
【００７５】
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、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５２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。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３８）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。
【００７６】
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記憶手段５６に予め記憶された前記図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、或いは前記有段変速制御手段５４により判断された変速機構１０の変速されるべき変速段が、増速側ギヤ段例えば第５速ギヤ段或いは第６速ギヤ段であるか否かを判定する。
【００７７】
切換制御手段５０は、車両状態に基づいて前記係合装置（切換クラッチＣ０、切換ブレーキＢ０）の係合／解放を切り換えることにより、前記無段変速状態と前記有段変速状態とを、すなわち前記差動状態と前記ロック状態とを選択的に切り換える。例えば、切換制御手段５０は、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および要求出力トルクＴＯＵＴで示される車両状態に基づいて、変速機構１０（差動部１１）の切り換えるべき変速状態を判断して、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。
【００７８】
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を許可する。このときの有段変速制御手段５４は、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。例えば記憶手段５６に予め記憶された図２は、このときの変速において選択される油圧式摩擦係合装置すなわちＣ０、Ｃ１、Ｃ２、Ｂ０、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３の作動の組み合わせを示している。すなわち、変速機構１０全体すなわち差動部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。
【００７９】
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は差動部１１が固定の変速比γ０例えば変速比γ０が０．７の副変速機として機能させられるように切換クラッチＣ０を解放させ且つ切換ブレーキＢ０を係合させる指令を油圧制御回路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は差動部１１が固定の変速比γ０例えば変速比γ０が１の副変速機として機能させられるように切換クラッチＣ０を係合させ且つ切換ブレーキＢ０を解放させる指令を油圧制御回路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、差動部１１が副変速機として機能させられ、それに直列の自動変速部２０が有段変速機として機能することにより、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。
【００８０】
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差動部１１を無段変速状態として無段変速可能とするように切換クラッチＣ０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差動部１１が無段変速機として機能し、それに直列の自動変速部２０が有段変速機として機能することにより、適切な大きさの駆動力が得られると同時に、自動変速部２０の第１速、第２速、第３速、第４速の各ギヤ段に対しその自動変速部２０に入力される回転速度すなわち伝達部材１８の回転速度が無段的に変化させられて各ギヤ段は無段的な変速比幅が得られる。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。
【００８１】
また、切換制御手段５０は、車両状態に基づいて増速状態切換装置（等速クラッチＣ００、増速ブレーキＢ００）の係合／解放を切り換えることにより、増速部３２の増速状態と非増速状態とを選択的に切り換える。
【００８２】
例えば、切換制御手段５０は、前記図６の切換線図から車両状態に基づいて変速機構１０を無段変速状態とする無段制御領域内であると判定した場合には、エンジン出力ＰＥが同じであっても差動部１１へ入力されるエンジントルクＴＥが小さくされるために増速部３２が増速状態とされるように、等速クラッチＣ００を解放させ且つ増速ブレーキＢ００を係合させる指令を油圧制御回路４２へ出力する。
【００８３】
また、切換制御手段５０は、前記図６の切換線図から車両状態に基づいて変速機構１０を有段変速状態とする有段制御領域内であると判定した場合には、エンジントルクＴＥがそのまま差動部１１へ入力されるために増速部３２が非増速状態例えば等速状態とされるように、増速ブレーキＢ００を解放させ且つ等速クラッチＣ００を係合させる指令を油圧制御回路４２へ出力する。但し、切換制御手段５０は、有段制御領域内であると判定した場合であっても、増速側ギヤ段判定手段６２により第６速ギヤ段が判定された場合には、その第６速ギヤ段が得られるために増速部３２が増速状態とされるように、等速クラッチＣ００を解放させ且つ増速ブレーキＢ００を係合させる指令を油圧制御回路４２へ出力する。
【００８４】
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記憶手段５６に予め記憶された変速線図（関係、変速マップ）であり、車速Ｖと駆動力関連値である要求出力トルクＴＯＵＴとをパラメータとする二次元座標で構成された変速線図の一例である。図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。
【００８５】
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。
【００８６】
上記変速線図、切換線図、或いは駆動力源切換線図等は、マップとしてではなく実際の車速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。例えば、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Ｖが判定車速Ｖ１を越えたか否かを判定し、判定車速Ｖ１を越えたときには例えば切換ブレーキＢ０を係合して変速機構１０を有段変速状態とする。また、切換制御手段５０は、車両状態例えば自動変速部２０の出力トルクＴＯＵＴが判定出力トルクＴ１を越えたか否かを判定し、判定出力トルクＴ１を越えたときには例えば切換クラッチＣ０を係合して変速機構１０を有段変速状態とする。
【００８７】
また、差動部１１を電気的な無段変速機として作動させるための電動機等の電気系の制御機器の故障や機能低下時、例えば第１電動機Ｍ１における電気エネルギの発生からその電気エネルギが機械的エネルギに変換されるまでの電気パスに関連する機器の故障や機能低下、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（フェイル）や、故障とか低温による機能低下が発生したような車両状態となる場合には、無段制御領域であっても車両走行を確保するために切換制御手段５０は変速機構１０を優先的に有段変速状態としてもよい。例えば、この場合には、切換制御手段５０は、差動部１１を電気的な無段変速機として作動させるための電動機等の電気系の制御機器の故障や機能低下が発生したか否かを判定し、その故障や機能低下が発生したときには変速機構１０を有段変速状態とする。
【００８８】
前記駆動力関連値とは、車両の駆動力に１対１に対応するパラメータであって、駆動輪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Ｇや、例えばアクセル開度Ａcc或いはスロットル弁開度θＴＨ（或いは吸入空気量、空燃比、燃料噴射量）とエンジン回転速度ＮＥとに基づいて算出されるエンジントルクＴＥなどの実際値や、アクセル開度Ａcc或いはスロットル弁開度θＴＨ等に基づいて算出される要求（目標）エンジントルクＴＥ、自動変速部２０の要求（目標）出力トルクＴＯＵＴ、要求駆動力等の推定値であってもよい。また、上記駆動トルクは出力トルクＴＯＵＴ等からデフ比、駆動輪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。
【００８９】
また、前記判定車速Ｖ１は、例えば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、前記判定トルクＴ１は、例えば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８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、第１電動機Ｍ１からの電気エネルギの最大出力を小さくして配設可能とされた第１電動機Ｍ１の特性に応じて設定されている。
【００９０】
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し、例えば記憶手段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。
【００９１】
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。
【００９２】
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。
【００９３】
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。
【００９４】
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。
【００９５】
つまり、前記所定値ＴＥ１が第１電動機Ｍ１が反力トルクを受け持つことができるエンジントルクＴＥの切換判定値として予め設定されると、エンジントルクＴＥがその所定値ＴＥ１を超えるような高出力走行では、差動部１１が有段変速状態とされるため、第１電動機Ｍ１は差動部１１が無段変速状態とされているときのようにエンジントルクＴＥに対する反力トルクを受け持つ必要が無いので、第１電動機Ｍ１の大型化が防止されつつその耐久性の低下が抑制される。言い換えれば、本実施例の第１電動機Ｍ１は、その最大出力がエンジントルクＴＥの最大値に対して必要とされる反力トルク容量に比較して小さくされることで、すなわちその最大出力を上記所定値ＴＥ１を超えるようなエンジントルクＴＥに対する反力トルク容量に対応させないことで、小型化が実現されている。
【００９６】
尚、上記第１電動機Ｍ１の最大出力は、この第１電動機Ｍ１の使用環境に許容されるように実験的に求められて設定されている第１電動機Ｍ１の定格値である。また、上記エンジントルクＴＥの切換判定値は、第１電動機Ｍ１が反力トルクを受け持つことができるエンジントルクＴＥの最大値またはそれよりも所定値低い値であって、第１電動機Ｍ１の耐久性の低下が抑制されるように予め実験的に求められた値である。
【００９７】
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。
【００９８】
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の変速状態の切換制御作動と増速部３２の切換制御作動と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。
【００９９】
先ず、前記切換制御手段５０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、実際の車速Ｖが予め設定された判定車速Ｖ１以上の高車速となったか否かが判定される。
【０１００】
上記Ｓ１の判断が否定される場合は同じく切換制御手段５０に対応するＳ２において、実際のエンジントルクＴＥが予め設定された所定値ＴＥ１以上の高トルク領域となったか否か、或いは駆動トルク或いは自動変速機２０の出力トルクＴＯＵＴが予め設定された判定トルクＴ１以上の高トルク（高駆動力）となったか否かが判定される。
【０１０１】
上記Ｓ２の判断が否定される場合は同じく切換制御手段５０に対応するＳ３において、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（電気エネルギ伝達経路）に関連する機器の故障や機能低下が発生したか否かが判定される。
【０１０２】
上記Ｓ３の判断が否定される場合は前記切換制御手段５０、ハイブリッド制御手段５２、および有段変速制御手段５４に対応するＳ４において、差動部１１を無段変速状態として無段変速可能とされるように切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０を解放させる指令が油圧制御回路４２へ出力される。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が出力されるとともに、有段変速制御手段５４に対しては、予め設定された無段変速時の変速が許可される。例えば、ハイブリッド制御手段５２により目標出力を充足するために必要なエンジン出力を発生する変速機構１０のトータル変速比γＴの目標値が定められ、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の電気的な無段変速機としての変速比γ０が制御される。また、例えば図６に示すような変速線図に従って有段変速制御手段５４により自動変速部２０が自動変速される。また、同時に、エンジン出力ＰＥが同じであっても差動部１１へ入力されるエンジントルクＴＥが小さくされるために増速部３２が増速状態とされるように、等速クラッチＣ００を解放させ且つ増速ブレーキＢ００を係合させる指令が油圧制御回路４２へ出力される。
【０１０３】
このように、無段変速状態に切り換えられた差動部１１が無段変速機として機能し、それに直列の自動変速部２０が有段変速機として機能することにより、適切な大きさの駆動力が得られると同時に、自動変速部２０の第１速、第２速、第３速、第４速の各変速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変速段は無段的な変速比幅が得られる。したがって、その各変速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。また、増速部３２が増速状態とされるので、エンジントルクＴＥの最大値に対する反力トルクに対応させる為の第１電動機Ｍ１のトルク容量が小さくされて、第１電動機Ｍ１の小型化が可能になる。
【０１０４】
前記Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３の判断のうちで少なくとも１つが肯定される場合は前記有段変速制御手段５４に対応するＳ５において、変速機構１０がいずれの変速段とされるかが、例えば図６に示す変速線図から車両状態に基づいて判断される。次いで、前記増速側ギヤ段判定手段６８に対応するＳ６において、上記Ｓ５において判断された変速機構１０の変速されるべき変速段が、増速側ギヤ段すなわち第５速ギヤ段或いは第６速ギヤ段であるか否かが判定される。
【０１０５】
上記Ｓ６の判断が肯定される場合は前記切換制御手段５０および有段変速制御手段５４に対応するＳ８において、差動部１１が固定の変速比γ０例えば変速比γ０が０．７程度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を係合させる指令が油圧制御回路４２へ出力される。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或いは無段変速制御が不許可すなわち禁止とする信号が出力されるとともに、有段変速制御手段５４に対しては、Ｓ５において判断された変速段に従って変速機構１０全体として第５速ギヤ段或いは第６速ギヤ段とされるように自動変速部２０を第４速ギヤ段に変速させる信号が出力される。また、同時に、Ｓ６にて第５速ギヤ段が判定された場合には、エンジントルクＴＥがそのまま差動部１１へ入力されるために増速部３２が等速状態とされるように、増速ブレーキＢ００を解放させ且つ等速クラッチＣ００を係合させる指令が油圧制御回路４２へ出力される。或いは、Ｓ６にて第６速ギヤ段が判定された場合には、その第６速ギヤ段が得られるために増速部３２が増速状態とされるように、等速クラッチＣ００を解放させ且つ増速ブレーキＢ００を係合させる指令が油圧制御回路４２へ出力される。
【０１０６】
前記Ｓ６の判断が否定される場合には前記切換制御手段５０および有段変速制御手段５４に対応するＳ７において、差動部１１が固定の変速比γ０例えば変速比γ０が１の副変速機として機能させられるように切換クラッチＣ０を係合させ且つ切換ブレーキＢ０を解放させる指令が油圧制御回路４２へ出力される。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或いは無段変速制御が不許可すなわち禁止とする信号が出力されるとともに、有段変速制御手段５４には、Ｓ５において判断された変速段に従って第１速ギヤ段乃至第４速ギヤ段の範囲で自動変速部２０を自動変速することを許可する信号が出力される。また、同時に、エンジントルクＴＥがそのまま差動部１１へ入力されるために増速部３２が等速状態とされるように、増速ブレーキＢ００を解放させ且つ等速クラッチＣ００を係合させる指令が油圧制御回路４２へ出力される。
【０１０７】
このように、Ｓ７およびＳ８において、差動部１１が有段変速状態に切り換えられて差動部１１が副変速機として機能させられ、それに直列の自動変速部２０が有段変速機として機能することにより、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。
【０１０８】
上述のように、本実施例によれば、エンジン８と差動部１１との間の動力伝達経路に、エンジン回転速度ＮＥを増速して差動部１１（動力分配機構１６）へ入力する増速機構としての増速部３２が備えられることにより、その増速部３２を介してエンジン出力ＰＥが差動部１１へ入力されるため、エンジン出力ＰＥを低下させることなく差動部１１へ入力されるエンジントルクＴＥを低下させられ得るので、差動部１１を差動作用が作動可能な例えば電気的な無段変速機（差動装置）として作動させる為の第１電動機Ｍ１が受け持つべきエンジントルクＴＥの最大値に対する反力トルクが小さくされて、言い換えれば、エンジントルクＴＥの最大値に対する反力トルクに対応させる為の第１電動機Ｍ１のトルク容量が小さくされて、一層第１電動機Ｍ１の小型化が可能になる。よって、エンジン出力ＰＥを低下させることなく変速機構１０全体として一層小型化が可能になる。
【０１０９】
また、本実施例によれば、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が備えられるので、自動変速部２０の変速比γ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。また、これによって、例えば差動部１１における無段変速制御の効率が一層高められる。或いはまた、自動変速部２０は単独での設定可能な変速比γが１以上となる減速変速機であるので、第２電動機Ｍ２の出力トルクは自動変速部２０の出力軸２２に対して低トルクの出力でよいので、第２電動機Ｍ２が小型化され得る。
【０１１０】
また、本実施例によれば、増速部３２は、その変速比γＺを切り換え可能に構成する増速状態切換装置としての等速クラッチＣ００および増速ブレーキＢ００を備えるので、エンジン回転速度ＮＥを増速して差動部１１へ入力する必要があるときのみ、その変速比γＺを切り換えられ得る。
【０１１１】
また、本実施例によれば、その増速状態切換装置は、増速ブレーキＢ００の係合により増速部３２をエンジン回転速度ＮＥが増速される変速比γＺとなる増速状態と、等速クラッチＣ００の係合によりエンジン回転速度ＮＥが増速されない変速比γＺとなる非増速状態とに切り換えるものであって、差動部１１が無段変速状態（差動状態）のときには、増速部３２を増速状態へ切り換えるものである。これによって、差動部１１を無段変速機として機能させられ得るために少なくとも第１電動機Ｍ１を作動させる必要があるときには、すなわち第１電動機Ｍ１がエンジントルクＴＥに対する反力トルクを発生する必要があるときには、差動部１１へ入力されるエンジントルクＴＥが低下させられるので、第１電動機Ｍ１の小型化が可能になる。また、例えば、第１電動機Ｍ１がエンジントルクＴＥに対する反力トルクを発生する必要がない差動部１１の非無段変速状態（非差動状態）のときには、増速部３２を非増速状態とすることができるので、増速部３２の増速状態に比較して変速機構１０の低速側ギヤ段においてより大きな変速比γＴが得られたり、或いはまた自動変速部２０への入力回転速度ＮＩＮがより低回転速度とされて自動変速部２０の耐久性が向上する。
【０１１２】
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】
【０１１３】
図１０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１１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１２はその変速機構７０の変速作動を説明する共線図である。
【０１１４】
変速機構７０は、差動部１１と、自動変速部２０と、エンジン８と差動部１１との間の動力伝達経路でエンジン８のクランク軸９を介して直列に連結されている増速機構としての増速部７２とを備え、前述の実施例と同様に、エンジン８と一対の駆動輪３８との間に設けられて、エンジン８からの出力を動力伝達経路の一部を構成する差動歯車装置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。この変速機構７０は、前述の実施例の変速機構１０と比較して、増速部７２に増速状態切換装置としての等速クラッチＣ００および増速ブレーキＢ００が備えらていないことが相違するのみで、その他の構成等は同じである。以下、その相違する部分について主に説明する。
【０１１５】
増速部７２は、例えば「０．４１８」程度の所定のギヤ比ρ０を有するシングルピニオン型の増速部遊星歯車装置７４を主体的に備えている。この増速部遊星歯車装置７４は、増速部サンギヤＳ０、増速部遊星歯車Ｐ０、その増速部遊星歯車Ｐ０を自転および公転可能に支持する増速部キャリヤＣＡ０、増速部遊星歯車Ｐ０を介して増速部サンギヤＳ０と噛み合う増速部リングギヤＲ０を回転要素（要素）として備えている。増速部サンギヤＳ０の歯数をＺＳ０、増速部リングギヤＲ０の歯数をＺＲ０とすると、上記ギヤ比ρ０はＺＳ０／ＺＲ０である。
【０１１６】
この増速部７２においては、増速部キャリヤＣＡ０はクランク軸９すなわちエンジン８に連結され、増速部サンギヤＳ０はケース１２に連結され、増速部リングギヤＲ０は入力軸１４に連結されている。
【０１１７】
このように、増速部７２は増速部サンギヤＳ０が非回転状態とさせられるロック状態とされて、増速部リングギヤＲ０は増速部キャリヤＣＡ０よりも増速回転されるので、増速部７２は変速比γＺ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増速状態例えばエンジン回転速度ＮＥが増速される変速比γＺとなる増速状態とされる。つまり、この増速部７２は、エンジン回転速度ＮＥを増速して動力分配機構１６すなわち差動部１１へ入力する増速機構として機能する。
【０１１８】
このように、本実施例では、エンジン８から差動部１１への動力伝達経路に、エンジン回転速度ＮＥを増速して差動部１１へ入力する増速部７２が備えられることにより、その増速部７２を介してエンジン出力ＰＥが差動部１１へ入力されるため、そのエンジン出力ＰＥを低下させることなく差動部１１へ入力されるエンジントルクＴＥを低下させられ得る。
【０１１９】
また、上述したようにこの増速部７２には前記増速部３２と異なり等速クラッチＣ００および増速ブレーキＢ００が備えられておらず、常時、エンジン回転速度ＮＥが増速されて差動部１１へ入力される。従って、差動部１１が無段変速状態とされて変速機構７０が無段変速機として機能する場合はもちろんであるが、非無段変速状態とされて変速機構７０が有段変速機として機能する場合であっても、入力軸１４の回転速度は常にエンジン回転速度ＮＥが増速された回転速度となるため、図１１の係合作動表に示されるように、変速機構７０の各変速段における総合変速比γＴが、前記図２に示す各変速段における総合変速比γＴより小さくされている。
【０１２０】
具体的には、図１１において、第１速ギヤ段乃至第５速ギヤ段、後進ギヤ段、およびニュートラル「Ｎ」の各変速段は、図２における第１速ギヤ段乃至第５速ギヤ段、後進ギヤ段、およびニュートラル「Ｎ」に相当するものであり、図２に示す実施例と異なり、等速クラッチＣ００および増速ブレーキＢ００を除いた他のクラッチＣおよびブレーキＢの係合作動によって形成される。尚、図２における第５速ギヤ段と第６速ギヤ段とは、等速クラッチＣ００および増速ブレーキＢ００を除くと同じ係合作動によって形成されるため、図２における第６速ギヤ段は図１１において形成されない（或いは図１１の第５速ギヤ段に相当する）。
【０１２１】
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１１の係合作動表に示されるように、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「２．３６６」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「１．５３６」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「１．００３」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「０．７０５」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「０．４９７」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「２．２６３」程度である後進ギヤ段が成立させられる。この後進ギヤ段は、通常、差動部１１の無段変速状態において成立させられる。また、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。
【０１２２】
また、変速機構７０が無段変速機として機能する場合には、常に増速部７２が増速機構として機能し、切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０が共に解放されて差動部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７０のトータル変速比γＴが無段階に得られるようになる。
【０１２３】
例えば、変速機構７０が無段変速機として機能する場合には、図２の係合作動表に示されるように、切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０が共に解放された状態で、自動変速部２０の第１速、第２速、第３速、第４速（第５速における自動変速部２０の係合装置の係合作動は第４速に同じ）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７０全体としてのトータル変速比γＴが無段階に得られる。
【０１２４】
図１２は、増速機構として機能する増速部７２と、無段変速部或いは第１変速部として機能する差動部１１と、変速部（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。この図１２の共線図は、増速部７２が等速クラッチＣ００および増速ブレーキＢ００が備えておらず、差動部１１に入力される増速部７２の出力回転速度を示す横線ＸＺが常にエンジン回転速度が増速された回転速度とされていることが、前記図３の共線図と主に相違するのみで、その他の差動部１１や自動変速部２０においての共線図は同じである。以下、その相違する部分について主に説明する。
【０１２５】
上記図１２の共線図を用いて表現すれば、増速部７２において、増速部遊星歯車装置７４の増速部第１回転要素ＲＥＺ１（増速部キャリヤＣＡ０）がクランク軸９（エンジン８）に連結され、増速部第２回転要素（増速部サンギヤＳ０）ＲＥＺ２がケース１２に選択的に連結され、増速部第３回転要素（増速部リングギヤＲ０）ＲＥＺ３が入力軸１４に連結されて、クランク軸９の回転（エンジン回転速度ＮＥ）を入力軸１４を介して差動部１１へ伝達する（入力させる）ように構成されている。従って、増速部７２は増速機構として機能する増速状態とされるので、直線ＬＺ０は図１２に示す状態となり、入力軸１４の回転速度は、常に、エンジン回転速度ＮＥよりも増速された回転で差動部１１へ入力される。
【０１２６】
本実施例の変速機構７０においても、増速機構として機能する増速部７２と、無段変速部或いは第１変速部として機能する差動部１１と、変速部（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とから構成されるので、増速部３２に増速状態切換装置としての等速クラッチＣ００および増速ブレーキＢ００が備えられることによる前述の実施例における効果を除けば、前述の実施例と同様の効果が得られる。
【０１２７】
例えば、本実施例によれば、車両の低中速走行および低中出力走行では、変速機構７０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が判定車速Ｖ１を越えるような高速走行では変速機構７０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。
【０１２８】
また、出力トルクＴＯＵＴ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７０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。
【０１２９】
また、本実施例によれば、エンジン８と差動部１１との間の動力伝達経路に、エンジン回転速度ＮＥを増速して差動部１１（動力分配機構１６）へ入力する増速機構としての増速部７２が備えられることにより、その増速部７２を介してエンジン出力ＰＥが差動部１１へ入力されるため、エンジン出力ＰＥを低下させることなく差動部１１へ入力されるエンジントルクＴＥを低下させられ得るので、差動部１１を差動作用が作動可能な例えば電気的な無段変速機（差動装置）として作動させる為の第１電動機Ｍ１が受け持つべきエンジントルクＴＥの最大値に対する反力トルクが小さくされて、言い換えれば、エンジントルクＴＥの最大値に対する反力トルクに対応させる為の第１電動機Ｍ１のトルク容量が小さくされて、一層第１電動機Ｍ１の小型化が可能になる。よって、エンジン出力ＰＥを低下させることなく変速機構７０全体として一層小型化が可能になる。
【０１３０】
また、本実施例によれば、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が備えられるので、自動変速部２０の変速比γ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。また、これによって、例えば差動部１１における無段変速制御の効率が一層高められる。或いはまた、自動変速部２０は単独での設定可能な変速比γが１以上となる減速変速機であるので、第２電動機Ｍ２の出力トルクは自動変速部２０の出力軸２２に対して低トルクの出力でよいので、第２電動機Ｍ２が小型化され得る。
【実施例３】
【０１３１】
図１３は、手動操作により動力分配機構１６の差動状態（非ロック状態）と非差動状態（ロック状態）すなわち変速機構１０、７０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無段変速走行指令釦或いは有段変速走行に対応する有段と表示された有段変速走行指令釦が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、７０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、７０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。
【０１３２】
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、７０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、７０の変速状態が手動切換制御される。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、７０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、７０が無段変速状態とされるように手動操作により選択する。またユーザは有段変速機の変速に伴うリズミカルな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、７０が有段変速状態とされるように手動操作により選択する。
【０１３３】
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、７０の変速状態の自動切換制御作動が実行されればよい。
【０１３４】
例えば、自動切換制御作動に替えてスイッチ４４が手動操作されたことにより変速機構１０、７０の変速状態が手動切換制御される場合には、前述の実施例の図９に示すフローチャートのステップＳ１乃至Ｓ３において、スイッチ４４が手動操作によって動力分配機構１６の差動状態すなわち変速機構１０、７０の無段変速状態が選択されていることに基づいて動力分配機構１６が差動状態すなわち差動部１１が無段変速状態とされているか否かが判定される。
【０１３５】
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。
【０１３６】
例えば、前述の実施例の変速機構１０、７０は、動力分配機構１６が差動状態と非差動状態とに切り換えられることで電気的な無段変速機として機能する無段変速状態と有段変速機として機能する有段変速状態とに切換可能に構成されたが、変速機構１０、７０が有段変速状態に切換可能に構成されない変速機構すなわち差動部１１が切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０を備えず電気的な無段変速機（電気的な差動装置）としての機能のみを有する差動部１１であっても本実施例は適用され得る。
【０１３７】
また、前述の実施例では、差動部１１が無段変速状態のときに増速部３２が増速状態へ切り換えられたが、一律に切り換えるのではなく必要なときだけ増速状態とされれば良い。例えば、無段変速状態のときであっても、エンジントルクＴＥが小さいときには、例えば第１電動機Ｍ１のトルク容量が対応可能なエンジントルクＴＥより小さいときには、増速部３２が非増速状態とされても良い。或いはまた、差動部１１が非無段変速状態のときも通常は増速部３２が増速状態とされ、自動変速部２０への入力回転速度ＮＩＮが予め定められた所定値高いときに、増速部３２が非増速状態とされても良い。
【０１３８】
また、前述の実施例の変速機構１０、７０は、差動部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差動部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、例えば差動部１１が差動状態のままであっても差動部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、差動部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、差動部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（差動部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。
【０１３９】
また、前述の実施例の変速機構１０（変速機構７０）では、第１速ギヤ段乃至第６速ギヤ段（第５速ギヤ段）の全ての前進変速段において、第１クラッチＣ１が係合されることから、この第１クラッチＣ１を備えず、第８回転要素（第３リングギヤＲ３、第４サンギヤＳ４）ＲＥ８が第１クラッチＣ１を介して伝達部材１８に直結されても良い。この場合には、後進ギヤ段は、例えば差動部１１の無段変速状態においてブレーキＢ３のみが係合されると共に伝達部材１８の回転速度が前進変速段と反対の回転すなわち負の回転速度とされることにより形成される。或いはまた、後進ギヤ段は、例えば差動部１１の無段変速状態において第２クラッチＣ２のみが係合されると共に伝達部材１８の回転速度が前進変速段と反対の回転すなわち負の回転速度とされることにより形成される。
【０１４０】
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。
【０１４１】
また、前述の実施例では、エンジン８は増速部３２、７２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。
【０１４２】
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。
【０１４３】
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。
【０１４４】
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。
【０１４５】
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。
【０１４６】
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内の回転部材に連結されていてもよい。
【０１４７】
また、前述の実施例では、差動部１１すなわち動力分配機構１６の出力部材である伝達部材１８と駆動輪３８との間の動力伝達経路に、自動変速部２０が介挿されていたが、例えば自動変速機の一種である無段変速機（ＣＶＴ）、手動変速機としてよく知られた常時噛合式平行２軸型ではあるがセレクトシリンダおよびシフトシリンダによりギヤ段が自動的に切り換えられることが可能な自動変速機、手動操作により変速段が切り換えられる同期噛み合い式の手動変速機等の他の形式の動力伝達装置（変速機）が設けられていてもよい。その無段変速機（ＣＶＴ）の場合には、動力分配機構１６が定変速状態とされることで全体として有段変速状態とされる。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の変速が実行されてもよい。或いは、自動変速部２０は必ずしも備えられてなくとも本発明は適用され得る。
【０１４８】
また、前述の実施例では、自動変速部２０は伝達部材１８を介して差動部１１と直列に連結されていたが、入力軸１４と平行にカウンタ軸が設けられそのカウンタ軸上に同心に自動変速部２０が配設されてもよい。この場合には、差動部１１と自動変速部２０とは、例えば伝達部材１８としてのカウンタギヤ対、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。
【０１４９】
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。
【０１５０】
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。
【０１５１】
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。また、スイッチ４４に替えて或いは加えて、手動操作に因らず運転者の音声に反応して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装置や足の操作により切り換えられる装置等であってもよい。
【０１５２】
なお、上述したのはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１５３】
【図１】本発明の一実施例であるハイブリッド車両の駆動装置の構成を説明する骨子図である。
【図２】図１の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の一例と、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の一例と、エンジン走行と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を有する予め記憶された駆動力源切換線図の一例とを示す図であって、それぞれの関係を示す図でもある。
【図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の切換制御作動と増速部の切換制御作動とを説明するフローチャートである。
【図１０】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１１】図１０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１２】図１０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１３】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】
【０１５４】
８：エンジン
１０、７０：変速機構（駆動装置）
１１：差動部（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
３２、７２：増速部（増速機構）
３８：駆動輪
Ｍ１：第１電動機
Ｍ２：第２電動機
Ｃ０：切換クラッチ（差動状態切換装置）
Ｂ０：切換ブレーキ（差動状態切換装置）
Ｃ００：等速クラッチ（増速状態切換装置）
Ｂ００：増速ブレーキ（増速状態切換装置）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの出力を第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であって、
前記エンジンと前記差動機構との間の動力伝達経路上に設けられて、該エンジンの回転速度を増速して前記差動機構へ入力する増速機構を、含むことを特徴とする車両用駆動装置。
【請求項２】
エンジンの出力を第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前記無段変速部を電気的な無段変速作動しない非無段変速状態とに選択的に切り換えるための差動状態切換装置と、
前記エンジンと前記差動機構との間の動力伝達経路上に設けられて、該エンジンの回転速度を増速して前記差動機構へ入力する増速機構と
を、含むことを特徴とする車両用駆動装置。
【請求項３】
エンジンの出力を第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電動機とを有する差動部を備えた車両用駆動装置であって、
前記差動機構に備えられ、前記差動部を差動作用が働く差動状態と該差動作用をしない非差動状態とに選択的に切り換えるための差動状態切換装置と、
前記エンジンと前記差動機構との間の動力伝達経路上に設けられて、該エンジンの回転速度を増速して前記差動機構へ入力する増速機構と
を、含むことを特徴とする車両用駆動装置。
【請求項４】
前記伝達部材と前記駆動輪との間の動力伝達経路に設けられた自動変速部をさらに含むものである請求項１乃至３のいずれかの車両用駆動装置。
【請求項５】
前記増速機構に備えられ、該増速機構の変速比を切り換え可能に構成する増速状態切換装置をさらに含むものである請求項１乃至４のいずれかの車両用駆動装置。
【請求項６】
前記増速状態切換装置は、前記増速機構をエンジン回転速度が増速される変速比となる増速状態と、エンジン回転速度が増速されない変速比となる非増速状態とに切り換えるものであって、
前記無段変速部が無段変速状態のときには、或いは前記差動部が差動状態のときには、前記増速機構を増速状態へ切り換えるものであり、前記無段変速部が非無段変速状態のときには、或いは前記差動部が非差動状態のときには、前記増速機構を非増速状態へ切り換えるものである請求項５の車両用駆動装置。
【請求項１】
エンジンの出力を第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であって、
前記エンジンと前記差動機構との間の動力伝達経路上に設けられて、該エンジンの回転速度を増速して前記差動機構へ入力する増速機構を、含むことを特徴とする車両用駆動装置。
【請求項２】
エンジンの出力を第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前記無段変速部を電気的な無段変速作動しない非無段変速状態とに選択的に切り換えるための差動状態切換装置と、
前記エンジンと前記差動機構との間の動力伝達経路上に設けられて、該エンジンの回転速度を増速して前記差動機構へ入力する増速機構と
を、含むことを特徴とする車両用駆動装置。
【請求項３】
エンジンの出力を第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電動機とを有する差動部を備えた車両用駆動装置であって、
前記差動機構に備えられ、前記差動部を差動作用が働く差動状態と該差動作用をしない非差動状態とに選択的に切り換えるための差動状態切換装置と、
前記エンジンと前記差動機構との間の動力伝達経路上に設けられて、該エンジンの回転速度を増速して前記差動機構へ入力する増速機構と
を、含むことを特徴とする車両用駆動装置。
【請求項４】
前記伝達部材と前記駆動輪との間の動力伝達経路に設けられた自動変速部をさらに含むものである請求項１乃至３のいずれかの車両用駆動装置。
【請求項５】
前記増速機構に備えられ、該増速機構の変速比を切り換え可能に構成する増速状態切換装置をさらに含むものである請求項１乃至４のいずれかの車両用駆動装置。
【請求項６】
前記増速状態切換装置は、前記増速機構をエンジン回転速度が増速される変速比となる増速状態と、エンジン回転速度が増速されない変速比となる非増速状態とに切り換えるものであって、
前記無段変速部が無段変速状態のときには、或いは前記差動部が差動状態のときには、前記増速機構を増速状態へ切り換えるものであり、前記無段変速部が非無段変速状態のときには、或いは前記差動部が非差動状態のときには、前記増速機構を非増速状態へ切り換えるものである請求項５の車両用駆動装置。
【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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２００６−２９８０６６（Ｐ２００６−２９８０６６Ａ）
【公開日】平成１８年１１月２日（２００６．１１．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１２０２１８（Ｐ２００５−１２０２１８）
【出願日】平成１７年４月１８日（２００５．４．１８）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１１月２日（２００６．１１．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年４月１８日（２００５．４．１８）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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